新型洛伦兹惯性稳定平台控制器设计与实现

针对现有惯性稳定平台（Inertially Stabilized Platform,ISP）使用机械轴承干扰量大,使用气/液浮轴承难度高,使用纯电磁磁轴承线性度差的缺点,提出了一种基于混合轴承的混合式稳定平台-洛伦兹稳定平台,介绍了洛伦兹力磁轴承结构和平台工作原理,建立了系统的动力学模型,构建了以偏转角度和线圈电流为状态变量的系统状态方程,针对该稳定平台设计PID和LQR两种控制器,分别通过遗传算法、最优控制法整定控制参数,仿真结果表明两种控制器均可实现平台稳定跟踪,PID控制具有响应快速但超调明显的特点,而LQR控制则响应迟滞,利用PID控制通过半物理实验初步验证平台力矩输出和跟踪功能。     

舵机弯矩电动加载测试系统的设计

针对舵机测试需求,设计了一种弯矩电动加载测试系统.系统以直流电机为执行元件能够实现几百到几万牛力加载,介绍了系统的工作原理和机械结构,分析计算了弯矩加载对其他力矩加载的干扰和系统影响,从测试技术要求上论证了方案的可行性.最后进行了理论分析和研究,建立了加载系统的数学模型,基于PID控制算法,进行了计算机仿真.仿真结果表明,能够满足系统预定的性能指标要求.     

用于混合动力汽车的双向DC/DC变换器控制设计

根据混合动力汽车对变换器的要求,设计了一种两相交错并联双向DC/DC变换器,减小了重量与体积,提高了系统的工作效率。分析了该变换器的工作原理,提出一种模糊控制与PID控制相结合的复合控制策略,并将其应用于两相交错并联双向DC/DC变换器的控制系统中。采用模糊控制可以很好地消除系统内部参数变化及外部干扰对控制效果的影响,增强系统的稳定性和鲁棒性,PID控制使得其控制器的调整更加灵活。最后,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

一种提高伺服系统位置跟踪精度的方法

在伺服系统中,由于系统参数变化和外部干扰的存在,应用常规PID控制方法往往使系统产生较大的超调量甚至不稳定。为了改进伺服系统的动态跟随性能,提出了一种位置环模糊自适应PID控制方法。该方法利用模糊推理的思想,使PID调节器的参数能够随着系统状态的变化而自行调整,并利用前馈补偿,在位置环采用按输入补偿的复合校正方法进行误差补偿,提高了系统跟随精度。仿真结果表明,与常规PID控制系统相比较,系统具有较强的鲁棒性和较小的动态跟随误差,跟随精度达到了10-4。     

干扰影响固定鸭舵制动精度的仿真

为了研究干扰对固定鸭舵制动精度的影响,介绍了双环PID制动控制原理和算法结构,分析了各项干扰的影响机理和表现形式,基于仿真实验对各干扰项对制动产生的影响进行了分析。结果表明:各项干扰对制动角的稳态均值影响不大,但会不同程度地加剧固定鸭舵的抖振。其中,滚转角测量误差会引起固定鸭舵的剧烈抖振。研究为制动控制算法的优化提供了依据。     

一种新型的随动系统变结构模糊位置控制器

将变结构自适应PID控制及模糊控制两种控制技术相结合,设计了一种新型的变结构自适应模糊PID位置控制器。采用变结构自适应PID控制器进行误差控制,对前馈参数采用模糊控制方法进行在线整定,实现了前馈补偿与误差控制的精确匹配,进一步抑制系统抖动现象,提高系统跟踪精度。试验结果表明,将变结构自适应模糊PID位置控制器应用于数字交流随动系统的位置控制中,既能保证系统的稳定性和快速性,又具有很好的跟踪精度,较好地解决了随动系统跟踪精度、稳定性、快速性要求高,参数难以相互协调匹配的问题,大大改善系统闭环响应的品质,提高了系统的控制性能。     

火炮连续射击过程中对动态误差变化的补偿方法研究

阐述了火炮在连续射击过程中,由于系统转动惯量的变化,会产生很大的负载力矩,对系统产生一系列的冲击,影响了系统的射击精度与稳定性.分析了动态误差产生的主要原因,并提出了通过对干扰力矩进行补偿来提高性能的方案.仿真结果表明了该补偿方法的有效性和可行性.     

轮毂电机驱动车辆转向控制策略

为提高轮毂电机驱动车辆转向机动灵活性以及安全稳定性,提出了一种基于直接横摆力矩控制的转向控制策略。以带有双桥转向机构的8轮轮毂电机驱动车辆为研究对象,研究其双重转向控制问题,建立基于车辆二自由度单轨模型的车辆参考模型,并以横摆角速度作为控制变量,建立基于横摆力矩PID控制器和横摆力矩分配控制器的转向分层控制模型。利用硬件在环实时仿真实验对所提出的转向控制策略的可行性和有效性进行分析验证。     

引入名义模型的固冲发动机流量反演滑模控制北大核心

为了有效的抑制固冲发动机燃气流量调节伺服系统随机干扰对控制系统的不利影响,设计了一种针对名义模型的反演控制器,固冲发动机流量调节伺服控制系统的不确定部分通过滑模控制器来补偿,将反演控制方法与滑模控制方法相结合,可实现固冲发动机流量调节伺服系统的鲁棒控制。使用Matlab的Simulink对固冲发动机流量调节伺服系统进行建模仿真并与传统PID控制方法进行比较,仿真结果表明基于名义模型的固冲发动机反演滑模控制系统具有较好的给定适应性和抗干扰性,控制效果优于常规PID控制方法,为提高固冲发动机流量调节控制系统的动态性能奠定基础。     

基于灰色滑模控制的火箭炮伺服系统仿真

新型火箭炮伺服系统的控制过程具有明显的非线性和时变特性,传统的PID控制是基于精确数学模型的控制方法,难以获得满意的控制效果。为了提高控制精度,在伺服系统中采用滑模控制与灰色预测相结合的控制方法,以减少参数变化和外部干扰对伺服系统的影响。通过MATLAB仿真表明,该控制方法削弱了滑模控制抖动对伺服系统的影响,提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力。     

激光焦点控制磁力驱动的控制特性实验对比分析

为了满足激光焦点控制系统的位置和速度响应要求,设计了一种轴向放置、轴向磁化的环形永磁体自复位的3自由度激光焦点磁力驱动微动平台。根据该微动平台的结构进行力学分析并建立动力学方程,在此基础上进行微动平台的比例、积分、微分控制实验和鲁棒控制实验。通过两种不同控制策略的对比分析,结果表明,两种控制策略都能实现微动平台的稳定驱动,但是在比例、积分、微分控制策略下,响应速度更好,在鲁棒控制策略下,抗干扰能力更好。     

基于GA的模糊PID控制在质量矩导弹系统上的应用

针对三轴稳定的质量矩导弹姿态控制系统,提出了一种基于遗传算法进行参数寻优的模糊PID控制方法。在建立姿控系统数学模型的基础上,首先设计了姿态控制的优先级函数,然后根据实际的姿态控制系统,设计了遗传算法的性能指标函数和具体的优化策略,最后给出了模糊PID控制器的设计思路。仿真结果说明了该方法的有效性。     

GNSS/INS超紧组合导航综述

卫星/惯性超紧组合导航系统以其定位精度高、动态性能优良、抗干扰能力强等特性成为组合导航领域的研究热点。介绍了卫星/惯性超紧组合的定位原理,基于对技术原理的分析,比较超紧组合模式相对于其他组合模式的优势特点;以高动态下超紧组合技术及卫星/微惯性单元超紧组合为代表介绍国内外研究现状;总结了亟待研究的容错控制技术、神经网络辅助、多传感器辅助超紧组合等关键技术,并对卫星/惯性超紧组合向着低成本、高精度、强稳定趋势发展的前景进行展望。     

基于认知无线电的通信抗干扰技术

分析了基于认知无线电(Cognitive Radio,CR)的通信抗干扰技术原理,研究了频谱感知和抗干扰策略决策等关键技术,建立了以信噪比、误码率关联变化评判通信受扰切换时机准确性准则。采用蒙特卡罗(Monte Carlo)技术进行了仿真。解决了系统工作方式误切换难以评判的技术难题。分析了在复杂电磁环境下系统遇到的问题,提出了提高基于认知无线电的抗干扰通信系统通信效率、能力的方法和进一步改进完善系统的措施。     

差分跳频通信抗干扰效能分析

差分跳频通信系统是一种全面基于数字信号处理的全新概念的通信系统,其技术体制和原理与常规跳频完全不同。差分跳频已成为当前短波保密通信的一个重要发展方向,因此其抗干扰性能尤其引起人们的关注。由于差分跳频通信系统特殊的通信机理,其抗干扰效能完全不同于常规跳频通信系统。鉴于此,在对差分跳频通信原理研究基础上,重点分析了差分跳频通信系统对同频干扰及异频干扰的抗干扰效能,并通过计算机仿真对相应结论进行了验证,可为差分跳频通信的进一步发展提供相关理论基础与技术借鉴。     

基于DSP的直流电动机控制设计

论述了一种采用数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407A为微控制器的直流电动机控制系统,将传统的PID控制与模糊控制相结合,提出了一种新型的模糊PID智能控制方法,其主要内容涉及模糊控制器的硬件电路构成和软件编程设计。对该系统进行了计算机仿真实验,从仿真结果可知,以TMS320LF2407A为核心的数字控制系统调速系统具有良好的控制性能,不仅能够满足实时控制的要求,易于实现先进的控制策略,而且该设计方案电路简单、可靠性强,具有较高的应用价值。     

GPS抗干扰技术发展趋势

随着信息技术的深入发展,研究复杂电磁环境下的GPS干扰和抗干扰,对打赢未来信息化条件下的局部战争,具有十分重要的意义。从GPS工作的基本原理出发,在卫星、地面监控系统、接收系统等方面分析了对GPS的干扰措施,阐明了GPS抗干扰技术的现状,指出了几个未来重点发展方向,并提出了提高北斗导航系统导航保障能力的建议。     

高精度交流位置伺服系统模糊自适应控制研究

针对该实时稳定控制系统中某一大功率、大变负载的某高精度位置伺服系统设计了模糊自适应P ID控制器,介绍了大量的静态、动态试验,并给出了在不同状态下的实际实验结果。试验表明:该控制器有良好的控制效果及鲁棒性,较好地解决了该武器系统中火控系统的动态响应。     

数字化扩频接收机的自适应抗干扰滤波方案研究

讨论了自适应抗干扰滤波在最小频移键控的直接序列扩频(DS-MSK)数字化接收机中的应用问题,对非线性滤波加以改进,提出了部分解扩非线性滤波(PDNF)结构,将快速更新子带自适应滤波(FRSAF)算法用于PDNF结构以提高收敛速度。结合FRSAF算法的PDNF自适应抗干扰滤波方案在收敛速度、稳健性和输出信噪比等方面明显优于结合LMS算法的传统非线性抗干扰滤波方案,仿真结果验证了上述结论。     

基于跟踪-微分器的气浮十字梁复合控制研究

基于气浮十字梁实验系统的纵向模型,设计了基于跟踪-微分器的非线性PID控制律,加入补偿器克服跟踪-微分器产生的相位延迟,通过与普通PID控制律进行数学仿真和实物实验的比较,验证了所设计的控制算法鲁棒性好而且对噪声有良好的滤波作用,为深入探讨气动-质量矩复合控制奠定了基础。