电动伺服系统模型构建与辨识方法

针对用频域法解得的电动伺服系统传递函数模型不能很好反映系统时域特性的问题,提出了一种基于框图结构的模型构建与辨识方法.通过对二阶系统频率特性中--90°特征点的测量,即可得到系统二阶模型各参数,以便在计算机中对伺服系统进行控制算法的仿真和改进,从而改善电动伺服系统的性能.由于工程中大多数的电动伺服系统均可近似为二阶振荡环节,因此该方法在工程应用中具有较高的实用价值.     

防空伺服系统中新型数字化检测方法

防空伺服系统也被称为跟踪伺服系统,是防空火控系统的重要分系统。通过重要指标特性分析提出了防空伺服系统的5项重要指标,分别是:稳定精度、跟踪精度、最大跟踪角速度、最大跟踪角加速度和最小平稳速度。通过对重要指标的检测原理和传统检测方法的分析,得到传统检测方法的4点不足。针对这4点不足之处,从检测原理和检测方法两方面对新型数字化方法进行了研究。最后对传统检测方法和新型数字化检测方法的检测数据进行了比对。新型数字化检测方法的研究可为防空伺服系统的工程设计和工程应用提供参考。     

基于chirp信号导弹伺服机构频率特性测试研究

伺服机构是控制系统的执行机构,频率特性测试是重要测试内容。针对传统正弦逐点扫描法的测试速度慢、频率点不连续,提出采用chirp信号替代传统频率测试信号方法。利用低通滤波、小波包变换,对测试过程中的干扰进行滤除,提高系统的抗干扰能力,并通过仿真验证了测试方法的有效性。     

GTEM室内脉冲场分析及对数周期天线的响应规律研究

为研究对数周期天线(LPGA)的方波脉冲响应特性,利用GTEM室和CST仿真软件对LPGA方波脉冲响应信号进行实验测试与仿真分析.利用实验室自行研制的超宽带电场测试系统对GTEM室进行校准,得到了室内电场强度E(t)与方波源的输出电压V(t)和芯板高度h之间的关系;搭建GTEM室中天线脉冲响应测试平台,得到不同辐照方向下的LPGA方波脉冲时域响应信号;利用CST仿真软件建立对数周期天线的3D模型,得到响应信号幅值的开路电路模型.     

H∞控制理论在雷达导引头伺服系统设计中的应用

基于鲁棒控制理论对雷达导引头伺服系统进行综合与分析,在建立系统状态空间模型的基础上,将雷达导引头伺服系统的综合问题归结为标准的H∞控制问题,通过求Riccati不等式的对称正定解得到H∞/混合灵敏度控制器,以保证系统的鲁棒性;同时,分析了采用H∞控制器的系统性能.仿真实验结果表明,用该方法设计的控制系统具有良好的抑制扰动和跟踪给定效果,满足对雷达导引头伺服系统控制的要求.     

新型静电电位动态测试系统的研制

该测试系统主要依据接触式测试法和电压转换测试原理进行测试。通过对该系统的高压线性和频率特性进行校准,达到了设计要求。对人体静电电位进行测试实验,结果显示该测试系统运行稳定,响应速度快,测试数据准确,并可自主进行数据换算和存储。     

基于摩擦模型的固冲发动机流量调节控制

针对固冲发动机流量调节伺服控制系统在实际运行中存在摩擦负载的问题,提出一种基于Lu Gre模型的自适应摩擦补偿方法。考虑到摩擦模型的参数会随系统变化而发生改变,采用反步(Backstepping)方法设计自适应摩擦补偿控制方案。在分析流量调节伺服系统数学模型的基础上,运用Matlab对伺服系统直流无刷电机电流、速度、位置三闭环系统进行建模和系统仿真,并与采用常规PID算法的系统进行了比较。仿真结果表明基于Lu Gre摩擦模型的Backstepping自适应摩擦补偿控制系统具有较好的给定适应性和抗干扰性,优于常规PID控制系统的性能。采用该补偿方案能有效地抑制摩擦干扰对伺服系统的不利影响,为提高固冲发动机流量调节伺服系统的动态跟踪性能奠定基础。     

多谐差相信号激励下的频率特性测试方法研究

频率特性作为衡量动态性能的重要指标,是伺服机构动态测试的重要内容。针对传统的正弦相关分析法测试速度慢、测试效率低的问题,从激励信号和数据处理算法2个方面对多谐差相信号测试法进行了改进。以某型导弹的伺服机构为测试对象,分别在无噪声和有噪声的条件下使用传统的正弦相关分析法和改进的多谐差相信号测试法进行仿真。仿真结果表明,改进的多谐差相信号测试法测试效率高,能够在保证测试精度的基础上实现频率特性的快速测试。     

音圈电机驱动的快刀伺服系统性能测试

研发了一种新的音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统,行程达到30mm,最大加速度为920m/s2。通过实验手段获得系统的运动模型,用于控制器的设计。针对一类典型的光学复杂结构曲面-微小透镜阵列进行加工,并对加工结果进行测试与分析。测试结果表明,所研发的快刀伺服系统达到了加工技术要求,为该系统在实际加工中更广泛的应用打下了基础。     

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。     

音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统的性能研究

基于快刀伺服系统的超精密金刚石车削加工技术是光学自由曲面高效率、高精密的加工手段。本文介绍了一种新的音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统,行程达到30mm,最大加速度为920m/s₂。通过实验手段获得了系统的运动模型,来用于控制器的设计。针对一类典型的光学自由曲面-微透镜阵列进行了加工,并对加工结果进行了测试与分析。测试结果表明,所研制的快刀伺服系统达到了加工技术要求,为以后该系统在实际加工中更广泛的应用研究打下了基础。     

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。     

新型树状分形超宽带天线的设计

提出了一种新型树状分形超宽带天线。采用共面波导馈电,通过加载分形缝隙,使天线的阻抗带宽大幅提高。给出了天线回波损耗、方向图和增益结果。对2阶分形天线进行了加工与测试。测试结果表明,天线带宽达到3.5～8GHz,相对带宽为70%。仿真结果与测试结果基本吻合,为超宽带小型化天线的设计提供了新的思路。     

数字式稳态频率特性测试仪设计

通用频率特性测试仪在使用中存在两个问题：一是与计算机接口困难,二是稳态测试和暂态测试相互影响导致测试结果不准确。在微处理器控制下,数字分频器和锁相环提供精确的点频激励源,程控数据采集电路处理响应信号。根据这一原理构成的数字式稳态频率特性测试仪较好地解决了上述问题。     

雷达旁瓣对消性能分析与实现

任何天线都有旁瓣,当雷达受到敌方强有源干扰时,进入旁瓣的干扰信号可以淹没主波束接收的目标信号,因而极大地影响了系统性能。为了有效地抑制干扰,在雷达中采用旁瓣对消技术实现空间上的自适应滤波,使来自天线旁瓣的干扰衰减到最小。接收通道的非零带宽和波程差、接收通道频率特性不一致等对旁瓣对消性能有影响。通过仿真对某雷达的旁瓣对消性能进行分析。     

基于FPGA的DBF设计与实现

充分利用FPGA资源丰富、处理灵活等优势,采用FPGA技术实现了高带宽、高精度的DBF系统,能够与DSP系统互通,接收来自DSP系统的权值。系统通过测试,性能良好。     

单频信号二维合成孔径成像算法

传统合成孔径雷达采用大带宽信号实现距离向分辨,采用一维合成孔径实现方位分辨,得到二维图像。在某些近场成像场合,成像分辨率要求很高,依靠信号带宽很难达到要求。提出了一种二维合成孔径成像系统,利用二维合成孔径实现二维分辨,分辨率取决于合成孔径长度,不受信号带宽的约束,可以实现超高分辨率。信号采用简单的单频信号,可使系统大大简化。详细推导了单频信号的二维合成孔径成像算法。仿真结果表明,单频信号二维合成孔径是一种有效的高分辨率成像技术。     

采用空气轴承的大行程快速刀具伺服系统

随着对结构化超精密部件需要的不断增加,出现了加工具有高的表面光洁度以及形状精度的非旋转对称镜片的新技术。根据现有的快速刀具伺服系统,研制出了最大行程为16mm的新型快速刀具伺服系统(图1)。以前的快速刀具伺服系统采用了弹性导向机构,而现在的快速刀具伺服系统则采用了空气轴承,并且用了一个高频直线电机来驱动这个系统。由于采用了一个新的功率放大器,使得这个系统能够最高达到100Hz的频率以及1mm的振动幅度。这篇文章给出了这种新型快速刀具伺服系统的技术细节。     

高精度分数时延滤波器设计的边界拟合Remez算法

在卫星星间测距模拟信号仿真及实际测试中,为提高测距模拟信号精度和系统可用带宽,提出基于边界拟合Remez算法的高精度分数时延滤波器的设计算法。该算法利用Farrow结构的多项式近似思想,采用多项式拟合Remez算法设计滤波器的冲激响应边界系数,通过多相分解实现分数时延滤波器组。该算法改善了当设计的滤波器阶数较高时冲激响应边界的不连续现象,进而降低了群时延误差,提高了精度。仿真结果表明,该算法设计的滤波器的分数时延精度得到了提高,同时系统可用带宽提高近一倍,实现时需使用的乘法器数目也有明显降低。     

基于面向对象思想的作战单位形式化描述方法

为了使各军事仿真系统一致地理解作战单位的含义和能力,对作战单位的形式化描述方法进行了深入的研究,提出了一种基于面向对象思想的作战单位形式化描述方法。首先,分析作战单位的属性和构成,对其属性进行抽象和封装,得到作战单位类的静态属性,进而形成作战单位的描述规范;然后,为了使其可以在不同分辨率的系统平台上应用,在描述规范的基础上,采用聚合方法对作战单位之间的动态关系进行描述,得到作战单位类的动态方法,并给出了适用于该描述规范的作战单位聚合方法;最后在一体化仿真系统中应用了所提出的作战单位描述方法,证明了该描述方法的可用性和有效性。