武装直升机火控系统仿真转台的控制系统设计研究

针对武装直升机火控系统的特点,设计研制了一种可用于对其仿真实验的三轴电动仿真转台。在介绍该转台主要性能指标的基础上,提出了武装直升机火控系统仿真测试转台的控制系统总体设计方案,对控制系统的软件设计进行了详尽描述,上位机采用了先进的VxD技术,上位机与下位机的通讯采用了双缓冲机制。含实物仿真实验表明,该仿真转台的整个控制系统具有很高的控制精度,功能完善,可维护性好,已完成了多种型号武装直升机火控系统的重大试验任务。     

三轴虚拟转台的仿真平台设计与实现

针对三轴虚拟仿真转台系统中的仿真平台单元，结合虚拟现实与可视化技术、数据库和网络等技术，并通过VC 软件开发平台和软件组件设计思想，提出并建立起三轴虚拟转台的仿真平台软件系统(VFMS—SP)。仿真平台软件系统的实现，除了可为三轴真实转台系统提供性能预研的开发平台外；它还可用于转台集散控制系统中，作为实时显示真实转台运动及其仿真结果分析的一个子终端。     

飞行仿真转台耦合力矩分析及其补偿控制

对于高精度的飞行仿真转台,影响其精度的因素很多,如三轴同时转动时的惯量耦合及负载重心与回转中心不重合等原因而造成的不平衡力矩,本文针对这两个问题进行了分析,建立了转动惯量与转角、负载偏载力矩与转角的函数关系,通过仿真计算说明,外框的转动惯量,内框的偏载力矩受耦合影响最大。在此基础上,给出了控制系统的补偿方法,为转台控制系统的设计提供了参考依据。     

基于xPC的三轴仿真转台模型辨识方法研究

从实验设计,输入信号分析以及模型验证三个方面全面进行三轴仿真转台模型辨识研究。基于xPC实时系统和反射内存实时网络设计转台模型辨识试验,用谱分析方法研究输入信号特性,采用AIC准则和广义最小二乘法实现对转台模型的辨识,最后采用统计方法和最大熵谱估计方法对所得模型进行验证。结果表明,所辨识的转台内环控制系统模型可信度较高,可以用于半实物仿真的误差评估。     

红外成象自寻的导弹半实物仿真系统数学模型

在红外成象自寻的导弹半实物仿真系统精度分配中 ,各仿真设备对整个系统的仿真精度灵敏度难以计算。本文建立红外成象自寻的导弹半实物仿真系统数学模型 ,利用数学仿真实验和统计拟合成功地解决了这一难题 ;根据动力学基本定理、图象处理算法和国家仿真设备的规范标准建立了导弹、弹体三轴转台、目标二轴模拟转台、过载模拟器和红外成象系统的数学模型。所建模型 ,不进行刚体运动模型的线性化 ,充分考虑了转台各轴之间的耦合作用和红外成象技术的影响 ,更精确、更全面地反映了仿真系统的实际运行特性 ,并具有较强的通用性     

三轴虚拟转台的产品信息管理系统研究

针对三轴虚拟仿真转台系统中的产品信息管理单元进行详细设计和实现.文章首先阐述了该产品信息管理系统的基本框架和功能特点;接着就具体原理和软件环境的实现方法进行详细论述;最后基于ADO数据库技术和先进网络技术实现了整个产品信息管理单元的软件系统.产品信息管理系统的实现除了具有虚拟转台模型库管理和生产过程控制的功能外,还具有优秀的开放接口,它能够为三轴虚拟转台系统中的仿真平台和转台模型库单元提供强有力的技术支持.     

三轴仿真转台的建模与仿真

在分析三轴仿真转台机械装置动能的基础上，利用力学拉格朗日方程推导出较准确的运动方程。利用电机和阀控液压马达的方程式，给出三轴转台系统的微分方程，利用MATLAB进行数学仿真。此数学模型可作为设计和调试三轴仿真转台控制器的基础。     

一种新型水下航行器半实物仿真系统的实现

针对水下航行器控制系统高精度仿真的需要,给出了由AD/RTS仿真机、三轴转台、水压仿真器和视景仿真工作站组成的仿真系统的总体设计,完成了由反射内存实时网络互连的三个平台的实时通信程序开发,研究了Simulink和C/C 混合编程技术并建立了航行器模块化仿真模型,已完成了系统调试。结果表明,该仿真系统满足了仿真实时性要求,对于水下航行器研制具有重要的应用价值。     

三轴电动飞行转台控制系统工程设计与实现

介绍了三轴电动飞行转台控制系统的总体设计，从控制系统的伺服原理方案出发，详细的介绍了三轴电动飞行转台控制系统的硬件和软件的工程实现。系统采用集散式（DCS）总体控制，以上、下位机形成两级控制结构，实现系统的分散直接控制和集，综合监控管理功能。采用了脉冲调宽功放装置(PWM)，直流力矩马达直接驱动转台框架的数字伺服调速体制。     

三轴仿真转台的总体设计与关键技术研究

本文针对某型三轴仿真转台任务，设计并实现了三轴仿真转台系统的硬件和软件。并且对三轴仿真转台中的难点问题进行了研究，提出了解决方案，通过实际调试证明了该设计和关键技术解决方案是正确的，该系统达到了设计指标要求，圆满完成了配合仿真实验的任务     

Fault detection of switched linear systems with its application to turntable systems

This paper is concerned with the H∞ fault detection for continuous-time linear switched systems with its application to turntable systems.The solvability condition for a desired filter is established based on the proposed sufficient condition.Based on the double channel scheme of the turntable control system,the turntable system can be modeled as a switched system.Finally,by taking the turntable system as a numerical example,the effectiveness of the proposed theory is well validated.     

基于对角回归神经网络的转台伺服系统逆控制

针对转台伺服系统中存在的不确定性和非线性因素,提出一种基于对角回归神经网络(diagonal re-current neural network,DRNN)的逆控制方法。逆控制器由对角回归辨识网络(DRNNI)和对角回归控制网络(DRNNC)组成,利用神经网络的逼近能力,在线辨识系统的逆模型,直接将辨识器的拷贝作为系统的控制器。该方法结合了神经网络和逆系统控制的优点,能够克服系统中的不确定性和非线性因素。仿真结果表明,有效提高了转台伺服系统的动态跟踪精度,并具有较好的鲁棒性能。控制器的运算量小,能够满足实时控制要求。     

激光制导武器仿真系统的分布式程序设计与实现

采用基于消息的分布式程序设计方法开发了某激光制导武器仿真系统的分布式仿真程序。该程序统主要由主控程序、仿真主程序、激光控制程序、二维定位反射镜系统控制程序和三轴转台控制程序等5个分布点程序构成,它们通过消息通信构成完整的分布式程序。编程过程和实验表明,基于消息的设计方法降低了分布式程序的设计难度,而且使程序具有灵活、易于扩充的体系结构;采用该方法编写的分布式软件能够实时完成某激光制导武器的数字仿真和半实物仿真,达到了系统的研制要求。     

转台外置的空馈式低频寻的制导半实物仿真研究

隐身目标的低频探测与跟踪制导对半实物仿真验证技术提出新的要求。内置转台容易对导引头产生电磁干扰。提出转台外置的空馈式低频寻的制导半实物仿真系统的技术方案,并建立了空馈式低频制导仿真计算模型,采用转台外置彻底消除了转台电磁干扰对导引头的影响。构建了非惯性空间运动的仿真环境,解决了半实物仿真中多重空间的信息融合问题。采用数字仿真的方式完成了仿真方法的可行性验证。验证结果表明转台外置形式可在基本不影响仿真结果的前提下消除对导引头的电磁干扰。     

Finite-time tracking control for motor servo systems with unknown dead-zones

A finite-time tracking control scheme is proposed in this paper based on the terminal slid- ing mode principle for motor servo systems with unknown nonlinear dead-zone inputs. By using the differential mean value theorem, the dead-zone is represented as a time-varying system and thus the inverse compensation approach is avoided. Then, an indirect terminal sliding mode control （ITSMC） is developed to guarantee the finite-time convergence of the tracking error and to overcome the singu- larity problem in the traditional terminal sliding mode control. In the proposed controller design, the unknown nonlinearity of the system is approximated by a simple sigmoid neural network, and the ap- proximation error is diminished by employing a robust term. Comparative experiments on a turntable servo system are conducted to show the superior performance of the proposed method.     

二级倒立摆在Simulink环境下的实时控制

利用Matlab环境下Simulink工具箱中现有的模块及其函数,开发出能够与被控硬件系统直接通讯的软件模块以及对被控系统进行实时操作和控制的命令模块,实现了直接在Simulink环境下对二级倒立摆系统的实时控制,扩充了已有的Simulink工具箱的功能。研究中所采用的技术与方法可以扩展到对其他硬件系统的实时控制中。     

Variable feedrate interpolation of NURBS Toolpath with geometric and kinematical constraints for five-axis CNC machining

Variable feedrate interpolation algorithms for five-axis parametric toolpath are very promis- ing but still rather limited currently. In this paper, an off-line feedrate scheduling method of dual NURBS curve is presented with geometric and kinematical constraints. For a given dual parametric curve, the feedrates of sampling points are first scheduled sequent with confined feedrate of cutter tip and machine pivot, chord error, normal acceleration and angular feedrate. Then, the feedrate profiles of angular feed acceleration sensitive regions of the path are adjusted using a bi-directional scanning algorithm. After that, a linear programming method is used to adjust the feedrate profiles of linear feed acceleration sensitive regions and control the linear feed acceleration of both cutter tip and machine pivot within preset values. Further, a NURBS curve is used to fit the feedrates of sampling points. Finally, illustrative examples are carried out to validate the feasibility of the proposed feedrate schedul- ing method. The results show that the proposed method has the ability of effectively controlling the angular feed characters of cutter axis as well as the chord error and linear feed characters of cutter tip and machine pivot, and it has potential to be used in high accuracy and high quality five-axis machining.     

基于超稳定理论的三轴台自适应控制研究

针对三轴转台电控伺服系统中的非线性、参数时变性、转台的快速性和大时变负载干扰,控制器用Popov超稳定性和正性理论进行设计,设计的信号综合并联自适应模型跟随控制器可解决系统在运行过程中参数发生变化对控制性能影响的问题。仿真结果表明,该方法能有效抑制参数扰动及外力干扰,保证系统快速性要求,并具有很好的鲁棒性。     

导弹速率捷联姿态控制系统三通道半实物仿真试验方法研究

本文提出了导弹速率捷联姿态控制系统三通道仿真试验中不需要三轴模拟飞行转台参与的试验方法,论述了试验原理、试验编排程序和试验步骤。举出了某战术地地导弹速率捷联姿态控制系统仿真试验实例及其飞行试验结果来说明试验原理的正确性、方法的可行性和适用性。研究表明:导弹速率捷联姿态控制系统三通道仿真试验,按本文提出的方法实施,可以简化试验程序,节省试验周期和经费,提高试验效率,获得满意的试验结果。