星载跟踪控制系统设计及其抗扰动分析

针对星载目标跟踪要求高精度及快速响应能力,但同时存在力矩扰动等影响,分析提出了跟踪控制系统性能指标,根据预设指标,对系统进行了初步设计及串联滞后校正,并在增加加速度计的情况下,对系统进行了抗扰动分析.利用Matlab进行系统幅频特性仿真结果表明,设计的系统能较好满足预设指标,具有良好的稳定跟踪性能.     

电动舵机中的电流环分析及校正

以电动舵机中电流控制问题为研究对象,通过对直流电机电流数学建模及频域分析,阐述了常规电流环控制器校正后的电流频率响应特性。针对电流负反馈容易引入测量噪声、采样延时带来不稳定等问题,提出呆用陷波滤波器串联校正电流的频率特性,并给出了滤波器参数设计方法。分别对串联校正和电流负反馈控制进行了实验验证,结果表明采用陷波滤波器串联校正能够抑制峰值电流,与电流环比例控制效果接近,其实现简单、稳定性好。     

飞机直流发电机晶体管调压器设计

本文运用以发电机输出电压的变化来控制发电机激磁电压占空比的变化,籍以改变平均激磁电流,达到调整其输出电压之原理,以现设计的由电压敏感电路、单结晶体管三角波发生器、比较器以及功率放大器所组成的晶体管调压器为例,阐述了晶体管调压器的设计方法。文中主要介绍了调压系统数学模型的建立方法,根据对调压系统性能指标的要求,对系统进行综合校正,以及校正装置的设计等。系统实验表明,用此种方法设计的调压器可以获得比较满意的结果。     

由开环零极点计算闭环品质及其在系统校正中的应用

文中介绍了一种根据开环零极点直接计算闭环系统品质的方法。可以根据开环零极点计算系统的剪切频率, 临界频率, 稳定裕度, 高频和低频性能。也可以根据开环零极点和闭环主导极点计算系统的过渡过程品质。利用复数计算尺进行上述计算是很方便而且准确的。将这个方法, 和对数频率特性法结合起来, 可以使系统校正比较直观、方便而且准确。     

同步发电机整流系统带恒功率负载的稳定性分析

 在现代飞行器电源系统负载中,功率变换器和电动机驱动装置大量增加,所表现出的负阻抗特性对系统稳定性产生十分重要的影响。采用状态空间平均法对同步发电机整流系统带恒功率负载(CPL)的稳定性进行了分析研究。建立了同步发电机整流系统同时带阻性负载和恒功率负载时的小信号数学模型,通过讨论负载参数对系统稳定性的影响,得到系统带恒功率负载时的极限值和稳定工作区域,所设计的串联校正环节在一定程度上改善系统响应快速性的同时,使系统的相角裕度增加了53°,有效地提高了系统的稳定性。     

高空长航时无人机SINS/CNS组合导航系统仿真研究

根据高空长航时无人机的特点研究了SINS/CNS组合导航系统并进行了仿真。研究了分段定常系统(PWCS)的可观测性分析方法和基于奇异值分解的系统状态可观测度分析问题,并提出了一种改进的状态可观测度分析方法,在求状态变量的可观测度时,抛开了观测量,只利用可观测矩阵进行分析,然后将该理论应用到SINS/CNS组合导航系统中,证明了其合理性与可行性,进一步根据可观测度分析的结果对系统进行反馈校正,通过仿真结果证明导航精度得到了提高。     

DS/FH测控系统综合性能评估方法研究

针对传统方法对DS/FH(直接序列扩频/跳频扩频)系统的综合性能测试不够全面有效的问题,提出通过最低性能指标约束法对系统抗干扰性能进行综合分析。以音调干扰、窄带噪声和脉冲干扰3种典型干扰为例,探讨了这3种干扰在不同参数条件下对最低性能指标的影响。并且进一步分析了动态条件下多普勒频偏对DS/FH系统捕获性能的影响。为便于对系统的综合性能进行定量分析,给出最低性能指标约束下的系统综合性能评价指标。最后通过实例分析说明了系统综合性能评估方法的正确性与有效性,该方法对DS/FH这一复杂系统的测试具有指导意义。     

后置线加速度计的自动驾驶仪补偿设计

本文讨论了线加速度计后置对自动驾驶仪线加速度反馈控制回路的影响，然后采用在系统前向回路中增加串联环节的方法进行补偿，根据对系统闭环传递函数的分析，研究了补偿参数的设计，并通过一个计算实例，表明了该方法的有效性。     

喷气发动机转速数字控制器优化设计

喷气发动机转速数字控制系统的构成和动态模型如图1所示。数字控制器由微机编程实现。该闭环系统由PID控制器进行串联校正、角度负反馈为位置反馈校正。     

涡轴发动机燃油信号故障对策

某型涡轴发动机燃油计量活门位置信号失效后,采取直接停车的处理对策。为了提高燃油系统的可靠性和安全性,设 计了一种基于伺服回路校正的方法。在燃油计量活门位置信号失效后,通过在燃油伺服回路中串联1个校正器,使得校正后的通 路增益为1,计算出合适的电流继续控制燃油执行机构,可避免发动机停车,实现发动机稳定控制。采用基于单点积分的扫频法, 在半物理试验器上辨识出燃油执行机构的高精度数学模型,并根据数学模型设计了校正器的控制参数。在仿真模型、控制系统半 物理试验器以及发动机地面试验台对增加校正器的燃油系统进行试验验证。试验结果表明：该伺服回路串联校正方法可以在燃 油计量活门位置信号失效后,有效控制发动机在一定状态下稳定工作。     

飞机鲁棒控制器的设计及检验

针对飞机鲁棒控制器设计中的检验问题,介绍了系统检验标准,讨论了系统检验的重要性,重点阐述了对系统进行稳定裕度检验、性能指标检验以及控制器脆弱性检验的方法。提出了利用军标要求对鲁棒控制系统进行性能指标检验,并给出了相应控制器脆弱性的检验方法。对某型飞机设计了纵向运动系统的控制器,并对其进行了系统检验。     

飞机脚蹬性能测试需求分析及测试设备设计

根据飞机飞控系统对脚蹬的性能要求,从产品性能测试需求分析、试验器设计、测试与验证3个方面对脚蹬性能指标测试及试验方法合理性进行论证。对脚蹬综合测试系统软件、硬件、控制逻辑进行了规划研究,完成了综合测试系统的设计。经加载试验论证,综合测试系统各项性能指标满足设计预想,可真实有效的体现脚蹬的各项指标。     

飞控系统实时仿真算法分析

采用改进的双线性变换方法－临界频率预翘曲方法,对双线性变换方法引起的偏差进行预补偿,从而减小飞控系统的实时仿真误差。以频带较宽的典型环节为例,对系统频率特性进行了分析,同时,将其与双线性变换及四阶龙格－库塔法的计算结果进行了比较。结果表明：该方法能较好地补偿双线性变换所引起的误差,满足飞机飞控系统的实时仿真要求。     

实现刚体姿态系统干扰近似解耦的控制器

采用四元数法描述了刚体姿态系统。根据非线性系统干扰近似解耦问题有解的充分条件，考虑到刚体姿态系统的串联结构，利用反推法设计了能够实现刚体姿态系统干扰近似解耦的控制器。仿真结果表明，所设计的控制器对刚体姿态系统的参数摄动具有一定的鲁棒性，对系统可能受到的干扰具有较好的抑制能力。     

考虑备件约束的多部件串联系统使用可用度计算方法

使用可用度是衡量装备系统保障效能的重要指标,而备件供应是保障活动中的关键,故在计算系统的使用可用度时有必要考虑备件约束对其的影响。在现有的使用可用度计算方法中,马尔可夫更新理论很少用于分析考虑备件的系统,基于库存理论的可用度计算模型没有考虑备件供应延误对系统更换维修活动的影响。为了解决以上问题,首先将整个系统故障与维修过程分为故障系统的更换维修和故障件的维修周转2个子过程,并分析了2个子过程之间的影响关系;然后给出一种考虑备件约束的多部件串联系统使用可用度计算模型;最后实例分析表明,该模型可以方便地计算多部件串联系统的使用可用度,且与库存理论中的计算模型相比,该模型计算结果与仿真结果更为接近。     

大推力氢氧发动机的频率特性仿真研究

采用传递矩阵法对某大推力氢氧火箭发动机系统的频率特性进行了仿真分析.首先建立发动机系统管路和部组件的频域线性化数学模型,并根据系统管路和部件的联接关系,简化系统模型,构成了联系扰动量和系统变量的线性方程组,进一步求解得到扰动量作用下系统变量的频率响应特性.通过仿真对比发现燃气发生器循环与分级燃烧循环的氢氧火箭发动机系统频率特性有显著差异.      

一类反舰导弹末制导信号的非线性校正方法

 提出了一种实用有效的反舰导弹末制导信号的非线性校正方法。该方法可充分利用捷联惯导信息,对雷达导引头的测量信号进行有效的校正补偿, 同时又可根据系统对校正算法实时性与精度的要求, 通过合理地调整滤波算法节点数来满足系统的设计要求, 从而大大地提高反舰导弹末制导的导引精度。该方法的有效性在某型超音速反舰导弹末制导信号校正仿真中得到验证。     

舵机加载试验系统设计与实现

为验证飞机舵机装机前的性能指标,设计了一套基于模糊PID控制理论的电动舵机加载试验系统。依据舵机加载系统连接构成,建立了加载系统数学模型,并利用Simulink仿真工具对系统进行了仿真分析。结果表明,控制算法采用模糊PID能够更精确于舵机的性能检测。     

战术导弹的自适应飞行控制方案的研究

在对现有某型地空导弹飞行控制系统进行全面仿真分析的基础上,根据新的性能指标要求,应用模型参考自适应控制理论及李雅普诺夫方法,选定了自适应参数,完成了方案设计,并通过全弹道飞行仿真,对该方案进行了初步论证。论证结果表明,新型系统比原系统有很大改进,可满足高、中、低不同高度的弹道性能指标,且具有较好的抗干扰能力,为新型导弹武器系统设计提供了科学依据。     

加载系统状态观测器的理论设计

在被动式加载系统中一直存在着干扰力的问题,虽然应用古典控制理论对系统进行设计校正;可以使加载系统满足一定的要求,但由于在一定意义上系统并不是最优的,所以效果总是不够理想。这就需要用现代控制理论来对系统进行最优化设计。本文采用二次型最优来设计状态反馈,并采用极点配置法来设计降维观测器,用满足跟踪的要求来消除可测干扰的影响,以现代最优控制理论来设计和改善系统的性能,使加载系统满足变后掠课题对操纵系统加载试验的技术要求。