一种基于变结构控制的固体KKV快速开关伺服系统

用相平面法设计了一种基于变结构控制的固体KKV快速开关伺服系统,提出了用电动伺服系统实现大角度旋转阀门快速开关控制的应用方案,解决了无减速器电机直驱系统或小减速比伺服系统的大负载扰动问题。仿真分析与试验结果表明,该伺服系统具有较快的响应速度和较强的鲁棒性,对负载扰动具有较强的自适应能力。在带载条件下100°阶跃响应仅需13 ms,能满足大多数直接力开关控制系统的工程应用要求。所采用的相平面设计方法简单直观,设计的控制策略容易实现,具有较强的实用意义。     

弹道式导弹自由飞行段弹头控制分析

文章基于相平面分析法 ,对弹道导弹弹头控制系统在自由飞行段产生的极限环进行深入的分析和推导 ,依照弹头控制系统在设计时所需要的数据推导出所需公式 ,为深入设计和理解弹头控制系统提供了有力的工具     

五轴相贯线焊接机器人控制系统研究

提出了一种以PMAC运动控制器为控制系统核心的五轴相贯线焊接机器人运动算法,分析了机器人的轨迹规划,对机器人的控制系统进行了相关研究.通过建立五轴相贯线焊接机器人的空间运动模型,推导出了相应的运动方程.确定了五轴相贯线焊接机器人系统的控制方案,研究了控制环的调整及参数选择,对控制及系统精度、误差补偿进行了一些理论分析.     

图像信息反馈的目标航天器跟踪控制方法

定义目标航天器图像形心与像平面中心为跟踪误差,并将该像平面误差直接引入跟踪控制闭环,提出一种增益切换的目标航天器跟踪PD控制律,在由推力器开关控制特性定义开关函数的基础上,给出PD控制器增益切换策略。由于直接使用目标航天器在像平面中的视觉特征误差量,避免了视觉相机内参数标定和目标航天器位姿信息求解等过程,简化了服务航天器的系统配置,同时控制器增益切换实现对测量误差、推力器偏差、转动惯量偏差以及干扰力矩等多种不确定性因素进行补偿,提高了跟踪控制系统稳定性及抗干扰性能。最后,基于Lyapunov稳定性理论给出控制器参数估算方法,并理论分析了增益切换PD控制律的收敛性,数学仿真表明该控制律能够对复杂机动目标以及考虑多种不确定性因素等情况进行快速跟踪,校验了视觉跟踪控制策略的有效性及对多类型不确定性的鲁棒性。     

最优非线性控制技术在导弹控制中的研究与应用

首先运用相平面分析方法,推导了相轨迹运动方程,分析了传统控制方 法影响控制精度的主要因素和解决途径;然后运用最优控制理论,结合实际特 性,采用二次型开关线设计控制规律,对时间短和燃料省的混合指标最优控制问 题进行了探讨。仿真结果表明,该设计方法简单、可靠,具有工程实用价值。     

平面滑动控制系统的分析

本文通过对极值轨线的分析,研究了平面滑动控制系统的特性,并通过仿真验证了结论的正确性平面滑动系统能实现跟踪过程的最短时间控制,因而能用于自动导引回路的设计。     

PWM高速开关阀动态调节特性仿真研究

针对某型号发动机燃油调节器的脉宽调制(PWM)高速开关阀,通过建立高速开关阀系统动态数学模型,开展了高速开关阀调节工作过程动态压力与流量特性的仿真研究。对影响开关阀动态输出特性的相关因素进行了比较分析,结果表明:阀座通径、驱动频率与容腔体积等是影响高速开关阀动态性能的主要因素,并提出相应的改进措施。为改善高速开关阀动态调节特性、提高作动控制系统的控制精度与性能提供参考与借鉴。     

气压膝关节下肢假肢的分析与研究

本文应用机构学、生物力学和流体力学等方面的理论,对气压膝关节大腿假肢进行了较为系统的分析和研究.在对实现假肢站立相稳定性和摆动相控制性分析的基础上,用平面多杆机构模拟大腿假肢的多中心膝机构,建立了该机构的力学模型,并进行了最优化方法设计;根据正常人体的步态数据,用气压控制装置来模拟假肢摆动相控制性,并达到良好效果;最后进行了假肢膝关节的结构设计.     

导弹直接侧向力与气动力复合控制设计与实现

针对带有姿控式直接侧向力/气动力复合控制系统导弹的控制律设计问题,建立了俯仰平面内姿态控制系统的数学模型,应用非线性系统理论对模型进行了分析,在此基础上建立了进行控制系统设计的简化模型。基于滑模变结构控制理论进行了复合控制律设计,并分别考虑气动力控制和直接侧向力控制的特点对所设计的控制律进行了实现。所设计的复合控制系统在进行快速攻角指令跟踪的同时,可以有效节省姿控发动机的使用数量。仿真结果说明了所提出方法的有效性。
     

无人机伺服机构用角度传感器故障分析及对策

开关角度传感器被广泛地使用在无人机伺服控制机构中。然而在使用过程中时常出现因反馈控制信号中断,使该机构无法正常工作,严重影响了无人机系统的正常使用和飞行安全。经初步诊断,将故障定位在开关角度传感器运行中存在断点现象。针对该故障,运用可靠性分析技术对其进行了分析,通过大量的试验和验证,确定了故障的原因和机理,给出了控制和消除故障的方法与建议,有效解决了无人机系统使用中开关角度传感器断点故障问题,提高了全系统的可靠性与安全性。     

分布式微计算机系统及其应用

分布式微计算机系统具有快速、可靠、便于扩充和修改、价廉、小巧及容易建立数学模型等优点,能较容易地满足制导和控制系统的要求.先介绍制导和控制系统中的分布式计算机系统的结构,其中包括单总线结构、分级总线结构和多总线结构.然后介绍应用实例,其中包括:R-76CDS舰用指挥与控制系统、模块式导弹制导与控制系统和舰载微机综合作战系统.认为分布式微机系统目前还处于开始进入实用的阶段,而在导弹制导与控制系统中使用的分布式微机系统,大多是单总线结构和分级总线结构.     

基于电磁带隙结构的CCD相机成像电路降噪

文章研究了几种不同形式的电磁带隙(electromagnetic band-gap,EBG)结构,并分析了平面EBG结构的等效电路,提出一种适用于高速模数混合电路的平面EBG结构,可有效抑制电路中的同步开关噪声。使用ANSYS HFSS仿真软件对该EBG结构的频域特性进行了分析,结果显示:当抑制深度为–30d B时,阻带范围为0.7~2.3GHz和3.0~10GHz。相对于传统EBG结构,其阻带带宽由7GHz增加到8.6GHz。文章根据一款实用的CCD相机成像电路的PCB尺寸、噪声干扰源和敏感端的位置布局等信息,对其进行仿真分析,发现在使用改型EBG结构时,电路中的同步开关噪声得到一定抑制,为EBG结构在CCD相机成像电路中的应用提供了参考。     

基于四元数的航天器解耦模糊变结构控制

基于四元数设计变结构控制（VSC）的滑动平面，通过适当选择滑动平面的参数矩阵实现控制系统的解耦。在变结构控制系统中引入模糊控制，以切换函数的绝对值作为模糊控制器的输入，设计合适的模糊规则，通过模糊推理和解模糊得到符号函数的参数矩阵，消除了变结构系统中的抖振现象，并能保持系统的鲁棒性控制系统结构简单，模糊控制器运算量小，仿真实例证明该方法是有效的。     

修正幅相漂移对天线近场测试的影响

文章描述了平面近场测试系统幅相漂移对测试结果的影响,提出了两种修正天线近场测试系统幅相漂移的方法,并对其优劣性做了比较,给出了用方法二修正的实验结果,分析了修正方法的适用范围。     

霍尔电推进系统数字化电源处理单元设计

分析了霍尔电推进系统的电源处理单元(PPU)的需求,介绍了使用移相全桥软开关电路设计方法,实现了电源处理单元阳极电源高效率,同时通过采用FPGA设计方法,实现了数字化电源处理单元的设计,最后给出了80mN霍尔电推进系统数字化电源处理单元工程样机的实现情况,结果表明:采用软开关后电源效率得到了明显的提高,数字化控制的电源处理单元具备了参数灵活调整的功能。     

抽头电感滤波器辅助PWM DC-DC功率变换器实现软开关功能

推荐了一种使用新型高频变压器连接的全桥软开关移相脉宽调制（PWM）控制的DC-DC功率变换器。可以把此种功率变换器用作小型光伏电池与燃料电池发电系统的功率调节器以及汽车交流电源的隔离式升压DC-DC功率变换器。在低压大电流电源中，全桥电路是最具吸引力的拓扑，因为可以使用低压高性能金属氧化半导体场效应晶体管（MOSFET），并且能实现DC-DC功率变换器的高效率。为了能在大负载波动范围内实现软开关运行，新近在全桥移相PWMdc-dc变换器的输出级采用了包含续流二极管的抽头电感滤波器。在本文推荐的电路中，无需使用附加谐振电路和辅助功率变换器件就能有效降低循环电流。采用设置为1kW 100kHz的实验模板（使用功率MOSFET）对本文推荐的软开关dc-dc功率变换器的实际效率进行了实验室级别的试验。大工作比和负载变化范围内得到的实际效率为94～97％。     

利用地球磁场对人造卫星章动的控制

在人造卫星的姿态控制中,广泛地采用偏置动量轮控制系统。这种系统容易产生锥运动,也叫做章动。章动可以很快地被阻尼掉。许多作者研究了主动章动控制技术。 本文探讨了利用地球磁场和卫星上的磁偶极子之间的相互作用进行主动章动控制方案。首先分析了线性控制方案,然后分析了开关性控制方案。     

变质量飞行器变轨中摇摆发动机指向跟踪问题研究

针对携带大推力摇摆式轨控发动机的变质量飞行器,研究了其推力方向跟踪质心位置变化同时指向惯性空间推进方向的问题。研究中将飞行器分为可摇摆的发动机和变质量的平台两部分,利用雷诺迁移定理和变质量力学原理建立了整个变质量系统的数学模型;在控制系统设计中,通过一组线性转换,将系统转换为摄动双积分系统,以时间最优为性能指标,利用相平面法构造开关控制律。仿真结果表明,变质量飞行器利用该控制律能够实现摇摆发动机在惯性空间中跟踪质心位置变化的同时与推进方向保持一致。     

基于双单片机结构的电子凸轮控制器的实现

本文介绍了一种适合两种旋转编码器、两开关量动作8路输出的电子式凸轮开关的设计方案.该控制器根据机械凸轮原理设计,以双单片结构为控制中心,对从旋转编码器输入其中的脉冲或编码进行数据采集和处理,将处理结果以开关电平的方式输出.该控制器可作为独立通用的控制单元与其它可编程控制器组合使用,使应用系统的开发工作量显著降低,适用于具有循环往复、顺序动作特点的机电一体化设备中.     

一种SGCMG系统奇异逃离方法

单框架控制力矩陀螺 (SGCMG)系统进入奇异后无法提供准确的三轴指令力矩,通过奇异机理分析,设计了一种奇异逃离方案。首先构造新的动态坐标系,在系统进入奇异后,将控制坐标系切换到新的坐标系下,在新的坐标系上放弃一个维度的控制,将系统考虑为平面内的SGCMG冗余控制系统,然后在平面内采用二维零运动使得系统快速逃离奇异状态,当SGCMG系统逃离奇异状态后,再重新接入三维度的控制。仿真结果表明,提出的方法具有很好的奇异逃避效果。