机电伺服系统的预测函数控制算法研究

针对典型机电伺服系统,提出了一种PFC PID串级透明控制策略,通过内环PID控制来提高抗干扰性,调节PID参数将其拟合成为一阶加纯滞后系统,作为外环PFC控制的广义对象,外环采用预测函数控制来获得良好的跟踪性能和强鲁棒性。详细分析了预测函数控制在具有参数饱和限制环节和滞后的机电伺服系统中的实施算法,分析了系统的闭环性能,并得到了其稳定鲁棒性条件。通过仿真验证了方法具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。     

基于DDS舰载火控系统通信

针对舰载火控系统通信需求，提出基于DDS的舰载火控体系结构，实现了系统松耦合，同时满足了实时性要求。通过发布订阅服务的设计，基于默认QoS策略，分别使用内置数据类型和自定义数据类型实现舰载火控系统的发布订阅功能。通过可靠性QoS策略的配置分析其对系统实时性和可靠性的影响。测试结果表明，DDS在舰载火控系统中有广阔的应用前景。     

飞机编队数传系统对火控传感器的备份算法

作战飞机的火控系统是武器发射的重要设备,火控系统能否正常工作关系到能否杀敌、也关系到自身的安全.而火控系统正常控制武器发射需要诸多火控传感器的支持,如传感器出现故障,则火控系统无法正常解算.提出了一种火控传感器备份算法,特别是机载雷达出现故障的情况下获得正确信息的算法,即利用飞机编队内部的数据传输系统来实现某一火控传感器或火控计算机故障时火控系统的正常功能,并对有关算法进行了实例计算,得出相应算法的误差结论.此功能可以作为火控系统的补充功能,提高火控系统的工作可靠性和作战效能.     

基于外弹道的高炮火控算法与仿真

为适应现代战争中目标速度与机动性的提高,增强高炮打击空中运动目标能力,需要充分发挥基于外弹道火控解算精度高的优点,并提高解算速度。通过整合外弹道实时解算和解命中迭代算法与初值选择,得到了一种完全基于外弹道解算的快速火控解算算法体系。经过仿真计算,并将仿真结果与射表数据对比,验证了外弹道实时解算的准确性。利用GDI+图形功能基于C#语言仿真分析了匀速与匀加速直线运动目标的解命中问题,验证了算法的可行性,为火控系统的研制提供了参考。     

基于多智能体一致的分布式网络化防空火控系统

随着"网络中心战"概念的进一步延伸以及"信息栅格"技术的快速发展,网络化火控系统已成为现代防空系统的主流。将多智能体一致的思想引入火控系统设计中,提出了一种基于多智能体一致的分布式网络化防空火控系统的体系结构,并设计了基于无偏测量转换的Kalman一致性滤波算法。试验结果表明,火控单元利用通信拓扑结构进行信息交互,所提算法可使各火控单元获得精确一致的目标状态估计。与传统网络化防空火控系统相比,所提火控系统将火控网中心的信息融合功能分散到各节点,可快速获得目标的状态估计信息;基于多智能体一致的分布式系统结构降低了火控网中心的通信量和计算量,提高了网络化防空火控系统的抗毁性。     

不完全量测下基于面目标的火控系统性能分析

针对实际工程中出现的不完全量测下火控系统性能的理论研究,将水面舰船建模为椭圆形面目标,建立了不完全量测下基于面目标测量的数学模型,给出了火控跟踪系统统计意义下的估计误差Cramer-Rao下界(CRLB);根据目标状态与射击诸元间的非线性误差传递关系,基于UT变换得到不完全量测下基于面目标的火控系统射击诸元误差方差下界。以某型舰载火控系统为例,仿真结果表明,在不完全量测下,与传统的质点目标火控系统相比,基于面目标测量的火控系统在估计性能上提高36%,火控性能提高34%。     

一种船舶航向跟踪的混合灵敏度控制算法

针对船舶模型参数变化和环境干扰条件下的船舶航向跟踪控制问题,设计了一种基于信号的S/KS/T混合灵敏度鲁棒算法。该算法中,通过模型降阶生成了便于工程应用的控制器,该控制器的权函数参数通过遗传寻优获得。仿真分析表明:该控制算法在航速变化和各种海况下,闭环系统具有鲁棒稳定性,并且有良好的鲁棒性能。     

武装直升机对地攻击闭环火控系统

本文根据武装直升机对地攻击的特点,应用闭环火控原理,提出了一套适合于武装直升机对地攻击的闭环火控系统设计方案。文中建立了系统的数学模型,给出了一种自校正最小方差闭环火控算法。采用该闭环火控算法,在高干扰环境与目标、飞机高机动情况下可大大提高武装直升机对地攻击精度。     

战车火控系统射击命中三要素函数误差分析

火控系统射击(函数)误差可分解为射弹散布函数误差和火控射击准备函数误差。而射击准备函数则是命中三要素函数即瞄准函数、解算函数和控制函数的合成函数。命中三要素的提出,为火控系统射击误差(精度)的分析提供了新的途径。它们均是命中目标的关键要素,又各具特色,为火控系统射击精度乃至系统反应速度的提高,指出了应该努力的方向。针对此进行了具体的分析。     

H∞滤波γ因子对舰载惯导自对准的影响研究

舰载惯导系统自对准中鲁棒滤波参数的选取问题,直接关系到惯导系统对准性能.基于矩阵链乘规则和重力加速度信息的惯性系分解方法,梳理了舰载捷联惯导系统自主精对准算法流程,并针对舰载条件下风浪等外界未知干扰,分系泊和等速航行两种情形,研究了H∞滤波器调节因子的选取规律和调节因子恒定时不同海况对对准性能的影响规律,为实际应用中γ因子的合理选择提供参考.仿真结果表明,舰载环境下γ因子恒定时,海况的不同对对准性能的影响较小.同时,无论是系泊条件和等速航行条件,鲁棒滤波器中调节因子γ的临界值相同,且γ越小系统稳定性越好,但滤波精度越低.γ逐渐增大,滤波精度逐渐增高,但增加到一定数值时滤波精度反而降低.     

基于实时递阶控制的智能坦克火控系统结构分析

为适应坦克火控系统的智能化发展需求,保证智能坦克火控系统研究工作的顺利开展,提出了坦克火控系统智能控制结构的设计原则,并综合功能型和行为型控制结构的优点,构建了系统智能实时递阶控制的总体结构,对各个智能控制层的内部结构和功能进行了分析。最后基于实时递阶控制结构对系统的稳定性进行了分析,对智能坦克火控系统的后续研究设计工作具有一定的指导作用。     

基于模糊控制的军用铅酸蓄电池充电控制技术

针对建立蓄电池精确模型存在的困难,采用了基于模糊控制算法的充电控制技术。以控制经验数据为依据,介绍了模糊控制器的设计、硬件实现及软件编程。经试验验证,模糊充电系统能使充电电流根据蓄电池本身可接受电流的大小实时改变,符合快速充电的要求,同时避免了蓄电池的过充电和欠充电。     

基于模型跟踪变结构控制的飞行重构控制律设计

提出一种基于模型跟踪变结构控制的飞行重构控制律的设计方法.利用该方法能实现受控对象对理想模型较高精度的跟踪,使重构飞行控制系统具有较好的控制性能.首先设计了一个比例-积分滑模面以确保消除稳态误差,采用极点配置技术使滑模具有良好的动态品质,其次利用饱和控制技术来减少变结构控制引起的抖振现象,最后以某型飞机纵向飞行控制系统为例进行了相应的数字仿真.结果表明重构系统不仅实现了无抖振模型跟踪,而且还具有较强的鲁棒性.     

潜艇大气控制设备综合控制模式探讨

提出用集散控制系统对潜艇舱室大气控制设备进行综合控制,用可编程序控制器作为通用控制器,并对系统的组成和功能进行了阐述。     

模糊控制与其它控制技术的融合研究

介绍了模糊控制技术针对复杂控制对象进行的控制规则和隶属度函数算法的改进,以及与其它控制技术的融合研究,总结出多种控制融合方式,并在此基础上讨论了对更加复杂的研究对象的分析方法的可行性。     

基于虚拟模型控制的四足机器人对角小跑动态控制*

基于虚拟模型控制方法,根据四足机器人单腿雅克比矩阵得到支撑相与摆动相的控制法则。为实现机器人躯体的完全控制,提出了一种控制目标分解的方法,将四足机器人躯体的控制目标分解到每条支撑腿的控制上。通过构建每条支撑腿的虚拟构件,并将虚拟构件产生的虚拟力转换为期望关节力矩,从而实现支撑腿的虚拟模型控制;实时规划摆动足的运动轨迹,利用虚拟构件连接摆动腿的足端与期望的摆动轨迹,实现摆动腿的虚拟模型控制。在设定四条腿的相位轮换规律的基础上,对一个四足机器人二维平面模型进行对角小跑步态下的速度控制及抗干扰仿真试验。仿真结果证明该控制方法能够有效控制机器人躯体的高度、速度及倾角,实现四足机器人对角小跑运动的动态控制并具有一定的抗冲击干扰能力。     

半自动输弹机模糊控制系统

针对某半自动输弹机系统实际的输弹过程,提出了模糊控制系统的控制方案,根据本输弹机系统的模型设计了模糊控制参数。运用Matlab/Simulink仿真软件分别对采用模糊控制的系统和采用普通PID控制算法的系统进行仿真,得到各系统的单位阶跃响应曲线图和抗干扰信号图。对输弹机进行上炮试验,对比采用模糊控制的系统和采用普通PID控制算法的系统的实验结果,得到采用模糊算法的输弹机系统的卡膛一致性能很好的满足要求,具有一定的实践意义。     

起重机防摇摆模糊自适应PID控制的仿真

起重机起吊过程中,由于绳索摇摆,使吊物位置变化复杂,线路变化非线性,吊物位置不确定;而采用常规定参数PID控制难以解决货物位置控制问题,无法对起重机的位置和摆角进行精确控制。针对这些问题,采用拉格朗日能量法建立起重机起吊系统模型,提出一种基于模糊自适应PID控制的起重机起吊控制方法,结合模糊控制理论对PID参数进行自适应整定。仿真结果表明,与传统定参数PID控制相比,模糊自适应PID控制具有良好的适应性和鲁棒性,可提高起重机起吊系统的动态性能。     

坦克火控系统的控制主线及炮控系统

本文提出了控制主线的新概念和坦克火控系统是沿着控制主线而发展的论点.并由此发现,控制主线末端上的炮控系统是火控系统中最薄弱的控制环节,本文以现代控制理论为基础,对炮控系统进行了重新设计,使系统性能有显著改善.     

基于前馈控制与反馈控制的位置伺服研究

针对机械臂动态惯量变化大,伺服控制电机定位精准、响应速度快等需求,位置环采用前馈控制和传统PID反馈控制相结合技术,建立控制系统的数学模型和控制策略,搭建了无刷直流电机全闭环控制系统的硬件。该伺服控制系统在参数变化、建模不准确时具有更高的动静态性能和鲁棒性。实验结果验证,使用位置前馈控制策略具有快速的动态响应和高精度定位特性。本伺服控制系统能够克服传动机构的间隙,可应用于关节机器人控制系统和随动设备中,具有广泛的应用前景。