基于UML的导弹伺服测试系统通用设计方法

分析了导弹伺服测试系统组成及功能,采用UML静态建模技术构建了导弹伺服测试系统设计的需求描述模型,运用动态建模方法建立了系统结构模型和行为模型,并以上述模型为基础,设计了导弹伺服测试系统通用软硬件结构。该方法优化了导弹伺服测试系统共性设计,并创建了特性模型架构和特化接口,有效提高了系统的设计效率和开发质量。     

某新型武装侦察机器人武器站机电联合仿真

介绍某新型地面武装侦察机器人遥控武器站系统的组成,设计其PID三环位置伺服控制系统,并运用动力学软件ADAMS与控制仿真软件MATLAB/Simu Link,建立机器人遥控武器站的机电联合仿真系统,通过两款软件的交互运算,更为准确、全面地实现了系统仿真过程。仿真结果表明:控制系统的动态特性符合设计要求,可为同类无人化武器平台的设计提供一定的理论与工程借鉴。     

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。     

某型舰炮数字伺服系统设计及其控制策略

针对某型舰炮伺服系统数字化改造要求,设计了一种舰炮数字伺服系统。该系统以基于DSP的随动控制板平台代替原有模拟控制平台进行位置环控制,选用成熟可靠的大功率的IGBT脉宽调制变频器进行速度环控制,以交流永磁伺服电动机作为执行元件;为了实现该数字伺服系统的高速高精度位置控制,同时又考虑到实际中火控系统信号给定时间周期较大的问题,又设计了分区分段变参数PID控制算法与前馈控制以及插补控制相结合的复合控制算法。试验表明,该数字伺服系统具有很好的动静态性能,工作可靠、动态响应快,通用性能好,可以应用到其他火炮数字伺服系统设计中,具有较好的应用前景。     

成果转化

KUY系列交流异步数字伺服驱动和加载装置 KUY数字伺服和数控装置由德国AMK公司生产的KU系列交流异步数字伺服装置和北京航空航天大学在国产Y系列交流异步电机上开发的交流异步伺服电机组成。系统基于电流矢量控制技术,具有极高的动态响应特性以及控制精度;采用专用大规模集成电路,结构紧凑,工作可靠;集扭矩控制、速度控制、位置控制和数控功能为一体,应用方便,性能价格比优越。     

数字位置差动瞄准线独立控制系统原理分析与试验研究

基于数字伺服技术介绍了自行高炮数字位置差动瞄准线独立控制系统结构原理,给出了传递函数分析及试验研究结果。指出该系统具有动态精度高、通用性强等特点。     

基于模糊PID控制的交流伺服系统设计与仿真

概述模糊控制在交流伺服系统中的应用,介绍了交流伺服系统的工作原理,在此基础上设计一个具有位置反馈的交流伺服控制系统,并引入基于Fuzzy推理的模糊PID控制策略,以提高控制系统的智能性、鲁棒性、快速性和准确性,最后对该伺服系统进行计算机仿真。实验结果表明,这样既可以提高响应速度又可以防止超调,明显改善系统的动态和静态性能,并且鲁棒性强。     

改进火炮拖动随动系统跟随特性的方法

为了提高火炮拖动随动系统跟随误差精度,在三环伺服控制系统的基础上,提出了一种经典控制和智能控制相结合的方法.利用误差补偿的思想,在位置环采用前馈校正和超前校正的复合控制.采用模糊PI参数自整定控制的思想,在速度环上设计了智能模糊控制器.仿真结果表明,与PID控制系统相比较,系统的动态误差精度从10-3提高到10-4,明显地增强了火炮拖动随动系统的动态跟随特性,并使系统具有较强的鲁棒性.     

双控制回路电静液作动器建模及控制器设计

针对典型电静液作动器存在响应速度较慢的问题,将伺服阀引入其中,采用压力和位置双控制回路体系,阐述了其工作原理和建立了数学模型。同时作动器作为参数不确定性和外负载力变化的系统,在压力控制回路中,考虑其不确定性范围和性能指标要求基础上,基于定量反馈理论(QFT)设计了压力控制器。在位置控制回路中,运用动态压力校正伺服阀流量,消除外负载力的影响;并把位置误差引入压力控制回路,以提高其响应速度。仿真结果表明,其综合性能较好且便于工程实现。     

临近空间飞行器纵向逆控制系统设计

建立了临近空间飞行器无动力滑翔阶段的纵向运动模型,并应用动态逆方法推导了模型的逆系统.系统相对阶等于绕质心运动模型的系统阶数,实现了绕质心运动模型的线性化.为了克服纵向运动模型的隐动态和参数的不确定性,在内环动态逆控制器的基础上,设计了外环最优调节器.仿真结果表明:飞行器纵向逆控制系统可以准确跟踪俯仰角或攻角指令,并对参数不确定性和外界干扰具有较好的鲁棒性,具有工程适用性.     

一种微型双轴转台控制回路的H∞设计方法

针刘微型双轴转台伺服控制系统的特点,提出一种H∞混合灵敏度PS/T设计方法,探讨了性能权函数和鲁棒稳定权函数的确定方法,并对设计的控制器进行了仿真对比分析.结果表明:H∞控制系统具有更好的伺服性能和鲁棒稳定性.     

接收机前端放大链与数字模块接口匹配分析

探讨了雷达数字化接收系统前端放大链与数字A/D模块级联后,接收系统的噪声系数、灵敏度和瞬时动态范围等参数的变化;研究了在工程上接收系统为获得最佳性能,前端放大链与数字A/D模块性能指标的折衷问题,推导了相应的设计公式并给出了实验验证.最后总结了在接收系统前端和A/D性能允许范围内,获得设计师希望得到的接收系统灵敏度和动态范围的方法及设计参考曲线.     

导弹自动驾驶仪改进遗传模糊控制器设计

针对导弹飞行控制系统具有参考模型不精确,非线性时变的特点,设计了一种新型的导弹自动驾驶仪的模拟退火遗传模糊PID控制器。该控制器是利用模糊控制器的模糊推理能力,在线整定PID控制器参数,再采用遗传算法与模拟退火算法结合,离线搜索寻优模糊控制器中的隶属函数参数集。Matlab仿真实验结果表明,所设计的控制器能够使系统具有良好的动态性能、鲁棒性以及全弹道性能,利用模糊查询表可满足系统的实时性要求,工程应用前景较好。     

基于神经网络的超精密机床伺服进给非线性模型辨识

以双轴Ｔ型结构的超精密金刚石车床的伺服进给系统为研究对象,采用自构造神经网络技术,建立了系统的非线性动态数学模型,为系统非线性控制与补偿提供参考模型     

稳定跟踪伺服控制系统高俯仰角稳定问题分析

高俯仰角条件下的稳定技术是防空火控系统稳定跟踪伺服控制系统的关键技术之一,通过对稳定跟踪伺服控制系统速度传感器的选择及配置、反馈量的选择及系统控制策略等方面进行分析和比较,提出了通过三陀螺配置分段控制的方法。对以上分析进行了计算,并模拟高俯仰角条件,在matlab/Simulink下进行了仿真,从仿真效果看同计算结果完全吻合,并得到了优秀的时域控制效果,为稳定跟踪伺服控制系统的设计提供技术参考。     

金属橡胶／橡胶复合叠层耗能器试验建模研究

采用电液伺服材料试验机的位移加载方式,对金属橡胶／橡胶复合叠层耗能器进行动态试验研究,结果表明：耗能器的恢复力同时受频率和振幅的影响具有非线性迟滞特性。在此基础上,结合理论分析建立耗能器的动力学模型,提出一种参数分离识别法,辨识出模型中的未知参数。将辨识结果与试验曲线进行对比,结果表明,所建模型可靠,且参数识别精度能够满足工程应用的要求。     

微型桥梁索力测量毫米波雷达

在详细分析拉索雷达散射特性、频率法索力反演原理和拉索频率雷达测量原理的基础上,设计研制了一种77 GHz毫米波微型索力测量雷达,并给出了针对作用距离、精度和测量动态性能的系统约束参数集.与24 GHz K波段形变测量雷达进行比较,结果表明,所研制的毫米波微型索力测量雷达具有体积、质量和功耗小的技术特点,工程应用价值较大...     

某型无人机遥测天线跟踪系统的研制

本文介绍了某型无人机遥测天线跟踪系统的设计方案,重点讨论了控制方法,提出了一种有效的步进电机控制字结构和算法。本文对天线伺服设计、步进电机细分控制具有参考价值。     

基于X射线脉冲星的导航半实物仿真系统

为验证X射线脉冲星导航的关键技术,本文描述了基于X射线脉冲星导航的半实物仿真系统组成和工作原理,并搭建了基于X射线脉冲星导航的半实物仿真系统。系统由信号模拟单元、信号接收单元和导航估计单元组成,此系统可有效模拟X射线脉冲星导航的星源强度、周期及脉冲轮廓,记录X射线脉冲星单光子到达时间,恢复X射线脉冲星脉冲轮廓,计算X射线脉冲到达时间及导航估计解算。所设计的半实物仿真系统为X射线脉冲星导航算法测试提供了有效手段,对X射线脉冲星自主导航研究的可行性验证、动态性能测试以及工程应用具有一定的参考价值。     

水下应用栅格翼动态展开参数预示方法

基于水下应用栅格翼动态展开过程动力学模型,根据展开特征角度定常水动力方法,拟合获得展开全程受到的流体力矩,并引入考虑相对速度影响的修正因子,形成水下应用栅格翼动态展开过程参数工程预示方法,以典型展开时序点航行体运动参数为设计输入,对栅格翼展开过程运动参数进行预示。通过与水下应用栅格翼非定常流场仿真计算数据以及水下航行体弹射试验数据对比,验证了上述预示方法的正确性及工程适用性,为水下应用栅格翼方案设计的优化及展开不同步性分析提供设计参考。