基于模糊PID的单轴转台控制器设计

模糊控制也称为控制上的专家系统,基于模糊控制提供的架构可对人的行为和决策实现智能分析。本文以某单轴转台为研究对象,设计了基于模糊PID的单轴转台控制器,应用Simulink进行仿真分析。仿真分析结果表明,此模糊PID控制器克服了传统PID控制算法鲁棒性差的缺点,提高了系统抗参数变化和外部干扰的能力,拓宽了转台的应用领域,在实际工程中具有较高的参考价值。     

基于观测器与前馈控制技术的动态转台 控制实验研究

基于前馈控制技术对动态转台进行控制研究,分析了PID 控制在动态转台 控制中对于响应带宽提高的缺点。通过实验与Matlab 结合辨识了开环系统模型,并与实 际数据进行了比对。建立了系统状态观测器,并设计了基于观测器与前馈控制结合的控制 器,证明了观测器与控制器的稳定性。最后通过实验证明了观测器与控制器的有效性。     

基于DSP的测试转台控制系统研究与设计

以锁相环控制为基础研究了转台速率控制系统的设计,利用数字信号处理芯片DSP、高速A/D和D/A芯片(AD7865和AD7836)以及FPGA技术完成了系统硬件电路设计,和关键逻辑电路——指令脉冲发生器、精密移相器、鉴相器的设计,并设计了控制器,给出了软件设计流程和仿真结果。实际运行表明系统稳定可靠,满足了转台的设计性能要求。     

大摩擦情况下三轴飞行模拟转台QFT鲁棒控制器的设计

三轴飞行模拟转台是用于飞行控制系统半实物仿真的高性能位置跟踪和速度跟踪的一个重要设备。摩擦力和不确定性是三轴飞行模拟转台伺服系统的主要特性。在基于转台的动态和静态非线性Stribeck摩擦模型描述的基础上 ,考虑转台伺服系统的实际不确定性 ,设计了QFT鲁棒控制器 ,并给出了仿真和实时控制效果。     

基于神经网络时延预测的航空发动机内模控制器设计（英文）

针对航空发动机分布式控制系统中时延不确定问题，提出了一种基于神经网络时延预测的航空发动机内模多变量控制设计方法。首先分析了分布式控制架构下网络时延产生的原因及影响因素。然后设计了内模控制器，包括基于神经网络的时延预测模块、内模主控制器模块、执行机构小闭环控制模块以及与发动机起动过程开环控制计划相结合的切换控制模块。在理想和扰动条件下，从理论上分析了基于预测时延的内模控制系统的稳定性能，并对所提控制策略下允许的最大时延进行了说明。最后进行了全数字仿真和硬件在环仿真试验。结果表明，所设计的神经网络时延预测模块具备高精度预测能力，内模控制器的稳态误差不超过0.5%，具有良好的抗干扰能力、并满足实时性要求，具有一定的工程应用价值。     

预测控制综合设计算法设计及软件实现

预测控制综合设计方法通过设计一组满足特定要求的终端约束条件来保证系统的稳定性.给出了一组满足该要求的终端约束条件,然后依据多参数二次规划法求解预测控制器的基本思路,在Matlab环境下设计并实现了一个预测控制综合方法的控制器求解软件,最后通过一个仿真实验验证了该软件的基本功能.仿真结果表明,所设计的软件可以用于求解基于...     

精密伺服转台控制系统的设计与实现

本文设计并研制了高精度伺服转台的控制系统。从控制系统的伺服原理方案出发,详细的介绍了三轴精密伺服转台控制系统的硬件和软件的工程实现。该系统采用基于高速DSP为核心的控制器的双闭环伺服控制方案。实验测试结果均达到了设计指标和精度要求,表明系统设计方案的实用性和有效性。     

无刷直流电机控制器硬件实时性设计方法

在航空领域,无刷直流电机由于其高效率及低故障率,已逐步取代传统液压作动部件.针对无刷直流电机控制器的硬件实时性设计,介绍了控制器的整体架构、各个模块功能及简单的控制流程和方法,重点讨论了控制器的双处理器交互的实时性设计,给出了优化方法,实验数据表明,优化方法达到了预期效果.     

基于名义模型的飞行模拟转台反演滑模控制

针对飞行模拟转台这一实际的不确定伺服系统,提出一种新型控制策略,该控制策略是建立在名义模型基础上的一种新型全鲁棒滑模控制器.控制系统由两种控制器构成,一种是针对实际对象的全鲁棒滑模控制器,另一种是针对名义模型的积分反演滑模控制器.采用名义模型与实际对象之间的建模误差设计全鲁棒滑模控制器,采用积分反演滑模控制器来保证控制精度,全鲁棒性能由全局滑模控制器来保证.采用Lyapunov方法实现了两种控制器的稳定性分析.以飞行模拟转台伺服系统为被控对象,针对正弦和阶跃响应的仿真结果表明,采用所提出的控制方法,可实现全局鲁棒性并保证较高的位置跟踪精度.     

转台控制器中滞-滑极限环的分析与补偿

本文针对库仑摩擦引起的滞一滑现象对转台控制器的影响，在综合考虑转台控制器中各种摩擦的情况下，深入分析了滞滑极限环产生的原因以及对高精度转台控制器的损害，在考虑转台摩擦的情况下，通过对PD控制下力矩平衡点集的推导，在使用Karnopp摩擦模型的转台PID控制器中，对引起转台滞滑现象的摩擦力矩进行非线性反馈力矩补偿，仿真结果显示此种补偿方法效果良好。     

微小型转台控制器的SOPC实现

微小型转台控制器通常利用嵌入式系统,尽可能减小控制系统的体积。SOPC技术的不断发展,实现了在FPGA芯片嵌入内核处理器,将其作为控制器具有很大优势。使用Altera公司的FPGA作为控制器开发平台,完成了控制器硬件开发,并且利用Nios II作为嵌入式内核,开发了基于Avalon总线的IP核。开发的控制器应用到微小型转台控制中,提高了控制器的集成度。     

基于LabVIEW的皮卫星接收地面站解调器设计

针对皮卫星接收地面站测试系统解调器的应用场合,研究和开发了一种基于LabVIEW虚拟仪器开发平台的软件解调器,提出了一种简化的遥测信号解调算法。利用LabVIEW控制数据的采集和存储,通过VisualC 实现了解调算法,并在LabVIEW中调用该程序来实现地面站遥测信号的解调。给出了解调算法的原理、Costas环跟踪方差的MATLAB仿真和软件设计,通过误码率实验,测试结果证明了该设计的有效性。本解调系统具有应用灵活和便于改进的优点,已应用于皮卫星的测试实验。     

基于总线功能模型的全系统FPGA验证环境设计

为了解决发动机控制领域中可编程门阵列设计复杂性日益增长而导致的验证困难问题,提出了1种FPGA的全系统验证方案,用以实现全面高效的功能验证。根据控制系统设计方案,对照控制器电路结构进行验证平台的搭建,通过基于总线功能模型的方法对系统中FPGA所控制的外设进行建模,并在验证平台中进行与电路完全一致的连接。按照系统测试计划编制测试用例对全系统进行模拟仿真。测试结果表明:全系统FPGA的验证能够模拟控制器实际运行状态,提升了验证层次与效率,对发动机数控系统的设计质量提升有显著作用。     

推力矢量飞机控制系统设计与仿真研究

针对某型推力矢量飞机提出了一套控制方案,较好地将理论与工程实践结合起来,解决了飞机在全包线范围内的飞行控制问题。该控制方案包括常规机动控制器、大迎角超机动控制器、控制分配器及轨迹跟踪控制器等几个主要环节的设计,完成的控制系统满足全包线飞行品质的要求,可实现对大机动轨迹的精确跟踪。最后,对此综合控制系统进行数字仿真并给出部分仿真结果,结果表明所提出的飞行控制系统设计方案是成功的。     

民用涡扇发动机预测控制器设计

对一定包线范围内的稳态预测控制器和加速减速过渡态控制器设计展开研究.针对某大涵道比民用涡扇发动机,根据发动机进口参数的相对变化指标对控制区域进行划分,以标称点处发动机线性模型为对象设计了相应的预测控制器,利用提出的多层参数调度方案实现了不同飞行条件及不同发动机状态下预测控制器参数的自适应调整.仿真结果表明:所设计的发动机预测控制系统在控制区域内的设计点和非设计点均具有良好的性能,为全包线设计提供了有效方法.     

高超声速飞行器混合灵敏度控制器设计

由于高超声速飞行器飞行过程中存在无法预知的扰动和不确定因素,选用H∞鲁棒控制理论进行控制系统设计。研究了H∞混合灵敏度优化设计方法,选取适当的加权函数,根据＂2-Riccati方程＂利用Matlab鲁棒工具箱设计控制器。仿真结果表明,采用混合灵敏度设计方法设计出的控制器能够满足设计指标的要求,达到很好的控制效果。     

飞机力提示智能侧杆控制器设计方法

与传统侧杆控制器的作用不同,带力提示的智能侧杆控制器的附加功能是减缓和预防飞机在故障或边界状态下的人机不良耦合,以提高飞行安全性。飞机在故障或边界状态下,具有明显的飞行动力学特性突变的特点,飞机动力学特性突变会引起驾驶员操纵策略的变化。针对这些特点,研究其侧杆控制器设计的理论方法。通过分析飞机动力学特性突变引起的系统时变非线性及其在力提示下的驾驶员行为特点,建立了智能侧杆引导的人机系统模型。在此基础上,基于时变系统的频谱分析和人机系统的品质评价准则,提出了带力提示的智能侧杆控制器设计方法,并给出了详细的设计步骤。通过对飞机故障状态下的仿真,解释了力提示智能侧杆控制器减缓人机不良耦合的机理。仿真结果表明智能侧杆控制器在提高驾驶员控制精度的同时,减缓了人机不良耦合的趋势,从而验证了提出的设计方法的可行性和有效性。     

Design and implementation of a matrix converter PMSM drive without a shaft sensor

A novel controller design for a sensorless permanent magnet synchronous motor (PMSM) drive system, which is fed by a matrix converter is proposed. First, a rotor position estimating technique is proposed to obtain the shaft angle of the motor. Next, a two-degree-of-freedom proportional-integral (PI) controller, including a forward-loop controller and a load compensator, is proposed to improve the performance of the system. The whole drive system has satisfactory transient responses and load disturbance rejection abilities. In addition, the parameters of the PI controller are calculated by using a frequency-domain parameter optimization technique. Only simple algebraic computation is required. Finally, a 32-bit TMS320C40 digital signal processor is used to execute the sensorless technique and all of the control loops, including a current-loop and a speed-loop. Several simulated and experimental results are shown to validate the theoretical analysis.     

机电伺服系统机构和控制集成设计方法研究现状

传统的机电系统设计方法中,机械和控制系统串行设计,通常无法获得优化的设计结果.随着机电伺服系统性能要求的持续提高,建立统一机械和控制系统数学模型,同时进行机械和控制参数优化设计的集成设计方法成为目前精密机电系统设计研究的前沿.     

无人机捷联惯导系统测试设备的设计

针对某型无人机捷联惯导系统(SINS)的测试问题,采用虚拟仪器技术设计出了满足系统检测需求的测试设备.简单论述了该系统测试设备的总体设计,并对其软硬件设计进行了详细介绍.该测试设备以工业控制计算机为硬件平台,所有的测试板卡都安装在工业控制计算机插槽上,利用工业控制计算机的强大功能,完成信号采集、任务管理等功能.测试平台...