多电平逆变器实时仿真平台研究

针对设备研发测试阶段实际装置测试中风险大、代价高的问题,研究开发了一套基于HIL仿真理论的多电平逆变器实时仿真试验平台。首先,根据多电平逆变器的硬件架构,提出了实时仿真的整体方案;然后,建立了基于CPU与FPGA多处理器分布式运算机制的实时仿真模型;最后,结合实际控制器硬件,搭建了相应的HIL仿真试验平台,并与实际装置进行了试验对比。结果表明:该实时仿真平台,能够替代多电平逆变器中大功率实际装置部分,缩短其控制器的开发周期,降低试验风险和成本。     

基于处理器在回路的卫星姿态轨道控制仿真系统

阐述了超低轨道卫星姿态轨道控制仿真系统的功能,设计了仿真系统的软件和硬件结构,介绍了相应的关键技术。基于VxWorks操作系统和嵌入式处理器MPC8245建立了处理器在回路的实时仿真系统,对姿态控制算法进行了仿真验证。结果表明:实时仿真结果与数学仿真结果一致,仿真系统接口设计合理,实时性符合要求。     

无人直升机航路跟踪控制系统设计与仿真

针对无人直升机耦合强和抗扰能力差的特点,提出了一种基于增量非线性动态逆和比例积分(PI)控制器的混合航路跟踪控制系统。首先,建立无人直升机的飞行动力学模型;其次,对增量非线性动态逆控制原理进行说明;随后,推导增量非线动态逆控制律计算式,并构建角速率、姿态以及高度控制回路;然后,采用PI控制器搭建航迹控制和速度控制回路;最后,通过4种工况下的飞行仿真验证了控制系统的鲁棒性和正确性。     

ARM模拟器的设计与实现

为了消除嵌入式系统的环境配置障碍,提高嵌入式系统的开发效率,首先分析了一个ARM平台的模拟器的设计与实现,包括核心的处理器模拟和纷繁复杂的外设模拟;然后,结合S3C2440开发板,分别对ARM寄存器、ARM指令集、ARM流水线进行了模拟;对包含中断、串口、网卡、时钟在内的主要外设进行了模拟;最后,在ARM模拟器上运行嵌入式Bootloader程序(Uboot),完成了功能测试盒的性能分析,验证了模拟器设计的正确性和方法的可用性。     

反舰导弹模糊控制的实现与仿真

分析了模糊控制技术在导弹控制系统中应用的可行性,并基于过载控制原理设计了模糊控制器,对由模糊控制器构成的过载稳定回路进行了仿真.仿真结果表明,回路对阶跃输入响应信号有较好的快速性和稳定性,对控制对象参数变化有较好的适应性.     

基于HIL的变流控制器实时仿真测试平台研究

针对变流控制器在研发测试阶段使用实际装置高压测试环境时风险高、代价大的问题,设计了一套基于HIL的变流控制器实时仿真测试平台,通过实时仿真模型代替实际装置对变流控制器进行了实时仿真测试研究,并将实时仿真测试结果与实际装置试验结果进行了对比.结果表明:所提实时仿真测试平台能够基本准确反映变流模块的动静态特性,为后续基于实...     

广播式通信多智能体系统信息一致性研究

为解决多智能体协同工作问题,开展了广播式通信拓扑多智能体系统信息一致性研究。基于随机矩阵谱半径的唯一性,对固定和时变通信结构的离散系统证明了一致性问题的可解性。根据广播式通信拓扑的特点,具体给出通信协议中智能体的通信形式,并证明了系统在实现信息一致性后,系统的状态收敛到主个体的状态。针对智能鱼雷编队攻击协同技术,给出了实际仿真实例,仿真结果证明了理论结果的有效性。     

一种新型垂直起降无人机纵向控制系统的研究

重点介绍了一种新型垂直起降无人机(VTOL UAV)纵向控制系统的设计与仿真。以建立的VTOL UAV飞行动力学系统模型为基础,将系统动力学解耦到纵向和横向动力学模型。将传统控制理论与现代控制理论相结合,充分利用PID控制器原理简单、适应性强,线性二次型(LQR)调节器能改善内回路的动态特性和稳态性的特点,针对姿态角速度设计了内环LQR控制,针对姿态角设计了外环PID控制的双回路闭环控制器。所得到的控制器在MATLAB/SIMULINK环境中进行了仿真。仿真结果表明所设计的控制器是有效的,实现了对垂直起降无人机的纵向控制。     

多影响因子下智能前照灯系统建模与仿真

针对多影响因子下的前照灯系统进行研究,建立可以适应路面湿滑状态以及车辆载重变化的智能前照灯偏转模型,并对所建模型进行了直线路段和转弯路段的仿真分析;根据仿真分析中存在的车灯偏转调节尖峰问题设计模糊PID控制器对其控制性能进行优化。仿真结果表明,加入模糊PID控制器后能够大大降低过度偏角,提高了前照灯的使用寿命和工作精度。     

欠驱动再入飞行器的抗饱和姿态控制器设计（英文）

针对只有两个舵的欠驱动再入飞行器,设计了具有抗饱和功能的姿态跟踪控制器。控制器的设计过程中,首先将姿态运动学与动力学模型分解成慢回路和欠驱动的快回路,然后分别针对快回路和慢回路设计了超扭曲滑模控制器和分层滑模控制器,最后通过仿真验证了该方法的有效性。     

变结构控制器的仿真模型研究

变结构控制器集中了非线性控制与线性控制的优点,既保证了系统的快速性,又具有良好的跟踪精度。运用控制理论及牛顿运动规律,阐述了变结构控制器的建模机理,重点研究在MATLAB/SIMULINK动态系统仿真环境下,利用已有模块搭建变结构控制器的仿真模型。该仿真模型已被成功地应用于某型自行高炮随动系统的仿真研究中。     

基于FC-AE-1553B通信协议的网络仿真

对于FC-AE-155B通信协议与光纤通道(FC)技术的应用进行了研究.针对航空电子设备的通信要求进行了独立的建模,验证了FC-AE-1553B协议在航电系统中的传输能力.实验搭建了对立的FC仲裁网络并按照FC-AE-1553B协议制定了包模型,建立了节点模型、链路模型.按照协议要求制作了进程模型设计了有限状态机.在OPNET仿真环境下对航电设备的FC网络进行了构建,测评了基于FC网络的FC-AE-1553通信协议的应用能力.     

欠驱动再入飞行器的抗饱和姿态控制器设计

针对只有两个舵的欠驱动再入飞行器,设计了具有抗饱和功能的姿态跟踪控制器.控制器的设计过程中,首先将姿态运动学与动力学模型分解成慢回路和欠驱动的快回路,然后分别针对快回路和慢回路设计了超扭曲滑模控制器和分层滑模控制器,最后通过仿真验证了该方法的有效性.     

某扫雷犁电液伺服系统的模糊神经网络控制

针对某扫雷犁电液伺服系统这一典型的非线性系统,使用基于减法聚类的模糊神经网络(FNN)自学习算法设计了控制器,其中减法聚类用于确定模糊神经网络的初始结构。在网络的学习过程中,对结论参数采用最小二乘法进行辨识,对前提参数采用误差反传算法进行调整;并使用AMESim软件搭建了扫雷犁的液压系统模型,利用其接口技术实现了与Simulink的联合仿真。实验结果表明模糊神经网络控制器的控制效果要优于传统的PID控制器。     

分布式到达时间控制器装备维修任务实时调度方法

战时装备维修企业的生产环境呈现出更多的不确定性,合理安排维修任务来适应这种不确定性使实际修复时间与计划时间偏差最小是什么重要的.为此,提出了一种面向准时制造的实时生产调度方法,这种生产调度系统有多个独立的智能体,每个智能体通过到达时间控制器和仿真系统的反馈来调整对应维修任务的到达时间,然后通过先来先服务的调度规则确认维...     

微纳卫星姿态确定与控制半实物仿真系统设计

航天器姿态控制系统需要特殊的运行环境,在地面很难考核,这给系统可靠性带来一定的风险。针对微纳卫星的特点,设计并研制了一套面向微纳卫星的姿态确定与控制半实物仿真系统。该系统通过数字化模型模拟卫星姿态轨道运动、敏感器模型产生敏感器测量数据、执行器模型生成控制力矩、敏感器模拟器实现通信协议,最终实现姿态控制系统的全系统仿真。这套系统可以接入卫星控制系统回路,实现对姿控系统软件、硬件的考核,同时验证算法的性能。基于该系统,对天拓三号卫星姿控系统进行地面半实物仿真,并对比在轨试验数据,结果表明系统设计合理,仿真结果可信。     

导弹气动参数变化时PID与模糊控制的仿真

以参数大范围变化的导弹为研究对象,分别设计PID控制器和模糊控制器,并对PID控制器和模糊控制器组成的稳定回路进行仿真,仿真结果表明,PID控制器不能适应参数大范围的变化,表现为容易产生超调。简单模糊控制器对外界参数具有较好的适应性和鲁棒性,但存在稳态误差,通过采取模糊——积分并联混合,改善了模糊控制的稳态性能,提高了模糊控制的稳态精度。     

基于Multi-Agent的智能指控系统建模

给出的智能指控系统基本模型主要由技术基础层、态势认知层、期望意图层和指挥决策层组成,该模型具有系统复杂性、信息实时性、功能分布性、指控同步性和执行协同性等基本特征,整个系统的运行基本包括:态势评估、信念形成、规则确定、推理判断、意愿产生、承诺达成和任务执行等环节.在研究智能指控系统的基础上,运用Netlogo多智能体仿真平台,对智能指控系统防空作战模型进行了仿真,仿真运行结果表明基于Multi-Agent的智能指控系统对防空作战效果提升有着显著影响.     

自行火箭炮自动装填系统训练模拟器研制

为实现自行火箭炮自动装填系统工作过程的图像仿真。将实际拍摄的装填过程运动图像用动态压缩技术进行数字化,在多媒体创作系统环境下取得对数字图像的逐帧控制,再辅以动画及静止图片,构成仿真图像,然后利用可编程逻辑控制器,完成外部开关量及模拟量与主机的实时通信,最终实现外部开关量和模拟量对图像的实时控制及图像状态对外部执行部件的实时驱动。     

基于遗传算法的反导拦截弹助推段自动驾驶仪的设计

针对反导拦截弹助推段一般不进行大机动飞行、弹道相对平直的特点,基于小扰动线性化方程,设计了由阻尼回路、攻角回路和过载回路组成的三回路自动驾驶仪。在理想弹道计算的基础上选取特征点,在每个特征点处将弹体简化为二阶环节来近似。针对待优化参数多、且处于不同控制回路的特点,采用遗传算法对控制器参数进行优化。仿真结果证明所设计的控制器能够很好地跟踪指令信号。