惯性平台稳定回路的双闭环控制

对惯性平台稳定回路进行了理论分析和校正.通过设计和仿真,验证了传统PID控制的可行性;并通过引入速度反馈的双闭环控制,克服了单闭环系统在抗干扰性能方面的欠缺.MATLAB仿真结果表明,双闭环控制在很多指标上均优于传统PID控制器,特别是其动态性能以及对干扰的抑制能力,是一种应用在实际平台系统中理想的控制器.     

模糊控制在平台稳定回路系统中的研究

平台式惯性导航系统依靠由陀螺稳定的机械平台,为导航系统和姿态稳定系统提供测量基准,平台稳定回路是其中事关导航精度的关键部分。对平台稳定回路进行了建模,将模糊控制和带多个修正因子的模糊控制方案引入平台稳定回路的双闭环回路系统,并对此控制方案进行了仿真分析,理论上证明了模糊控制方案在平台稳定回路控制中的可行性。     

惯导平台稳定回路三种控制策略的仿真研究

平台式惯性导航系统依靠由陀螺稳定的机械平台,为导航系统和姿态稳定系统提供测量基准,平台稳定回路是其中事关导航精度的关键部分。对平台稳定回路进行了建模,在仿真的基础上对单闭环、双闭环、数字双闭环三种控制策略分别设计了控制器,并比较了各控制策略的优劣。经过分析比较表明双闭环控制、数字双闭环控制与目前工程上普遍应用的单闭环控制策略相比提高了系统的动态抗扰能力。     

惯性平台稳定回路的多环控制

稳定回路在惯性平台工作过程中起着重要的作用,它的精度直接影响着惯性平台的精度.稳定回路是通过控制直流力矩电机的工作来实现系统的控制,通常稳定回路都是通过在系统中加位置控制环的方式达到控制的性能要求.本文采用多环控制的方式来设计稳定回路,并且针对实际工程应用的直流力矩电机,利用MATLAB进行仿真,验证了其设计的性能.     

惯性平台稳定回路的双闭环控制

分析了惯性平台稳定回路的结构特点，介绍了传统的单闭环PID控制及改进的双闭环控制方法，通过仿真，比较了两种控制方法产生的控制效果，从而得出双闭环控制在快速性、稳定性，尤其抗干扰性方面均优于传统的单闭环控制．     

一种机载稳定平台伺服控制系统的设计与实现

介绍了一种机载四框架两轴陀螺稳定平台的工作原理及伺服控制电子线路设计的主要内容,并对控制系统俯仰速率稳定回路进行了数字仿真.提出通过平方滞后校正环节提高系统稳定精度,结果表明该稳定平台伺服控制系统设计有效可行.     

基于AMESim的90m自升式海洋平台液压升降系统平衡回路的仿真分析

针对自升式海洋平台的液压升级系统在升降过程中会出现的,因平衡回路故障导致桩腿超速失锁下滑,平台受到很大冲击稳定性被破坏甚至倾覆的现象,本文根据90 m自升式海洋平台液压升降系统的结构原理,利用amesim仿真软件建立了液压平衡回路的仿真模型,通过给定模拟信号,对平台升降时不同负载状态下平衡回路的稳定性进行了仿真分析,并与一般的单向顺序阀平衡回路进行了比较,得出平衡回路反应迅速,能够保证升降系统安全稳定的运行,且对回路的冲击有缓冲稳定的作用。对平衡回路的设计和优化有一定的参考价值。     

高精度伺服稳定跟踪平台数字控制器研制

以陀螺伺服稳定跟踪平台为背景 ,介绍了以DSP为处理核心的平台数字伺服运动控制器的研制 .指出惯性速率环和电机速度环的本质不同 ;提出增加电机转矩 (电流 )环用于提高电机输出转矩线性度的方法 ,从而达到提高惯性速率稳定环的控制效果 ;介绍了以CCD图像或增量式码盘测角组成系统位置闭环 ,以光纤速率陀螺作为惯性速率反馈传感器组成系统速率闭环 ,附带电流反馈组成电机转矩 (电流 )环和速度、加速度前馈装置的前馈反馈复合控制系统 .组成伺服跟踪平台系统联调后测试结果表明 ,系统具有良好的动、静态性能指标和很好的控制效果 .     

高精度伺服稳定跟踪平台数字控制器研制

以陀螺伺服稳定跟踪平台为背景，介绍了以DSP为处理核心的平台数字伺服运动控制器的研制．指出惯性速率环和电机速度环的本质不同；提出增加电机转矩(电流)环用于提高电机输出转矩线性度的方法，从而达到提高惯性速率稳定环的控制效果；介绍了以CCD图像或增量式码盘测角组成系统位置闭环，以光纤速率陀螺作为惯性速率反馈传感器组成系统速率闭环，附带电流反馈组成电机转矩(电流)环和速度、加速度前馈装置的前馈一反馈复合控制系统．组成伺服跟踪平台系统联调后测试结果表明，系统具有良好的动、静态性能指标和很好的控制效果．     

陀螺稳定平台建模分析

建模分析是研究和设计陀螺稳定平台的关键步骤.合理的平台模型有助于分析误差来源并设计相应的控制策略,为研究制造高精度陀螺稳定平台提供基础.本文在阐述陀螺稳定平台的硬件组成和单轴控制结构的基础上.分析了误差源以及轴间耦合问题.针对非线性摩擦力、陀螺漂移和机械谐振3个平台误差重要来源,进行平台模型建立与分析方法的研究,并讨论平台其他环节的模型.基于以上分析,面向解耦后的单轴控制系统,建立一种综合性的模型.该模型为包括电流环、速度环、稳定环和位置环在内的四环控制系统,其中非线性摩擦力部分使用了LuGre摩擦模型,并分析整体模型的特点.为研究陀螺稳定平台模型及误差补偿策略提供了一种模块化建模分析的方法.     

运动光电成像跟踪系统视轴稳定伺服控制设计研究

在对运动光电成像跟踪系统瞄准线视轴稳定单速度环伺服控制结构分析的基础上，提出一种由速度内环和稳定外环组成的串级伺服控制结构，其中速度内环和稳定外环分别由直流测速机和速率陀螺构成闭环反馈．内环调节器采用由模拟硬件实现的有源PI校正，稳定外环采用积分自调整PID复合控制策略．理论分析表明该方法能够将系统抗摩擦力矩干扰和隔离载体扰动功能由内、外速度环分开实现，系统抗干扰性、参数变化敏感性等较单环控制有较大提高．在稳定跟踪模拟转台上的仿真及测试实验显示基于DSP实现的串级控制能够更有效地隔离系统中各种扰动影响，控制性能优于单速度环控制，验证了所采用控制方式的有效性．     

基于LuGre模型的航空光电稳定平台的摩擦力矩补偿

为降低摩擦对航空光电稳定平台视轴精度的影响,提出了一种基于LuGre模型的摩擦力补偿方法。首先,对某型光电稳定平台进行分析并建立模型;然后,参数辨识确定摩擦补偿模型;并通过仿真实验验证了摩擦模型的准确性;最后,将摩擦补偿模型应用到光电稳定平台上进行实验。实验结果表明,当平台以1°,1 Hz的正弦运动时,采用基于LuGre模型的摩擦补偿后,系统在低速时出现爬行现象明显减弱。在模拟飞行转台中以2.5 Hz以内任意频率正弦扰动的作用下,加入摩擦补偿后系统的扰动隔离度至少提高了10.99 dB,最优情况已经达到16.90 dB,满足高精度光电稳定平台的性能要求。     

PID/ADRC控制器在四旋翼无人飞行控制中的应用

讨论了四旋翼无人飞行器的飞行控制问题,根据四旋翼飞行器的机理建立了运动模型和电机模型,并设计了控制系统.针对建模的不准确性,该控制系统内环回路采用自抗扰控制(ADRC)方法,外环回路采用经典PID控制方法.最后对控制系统在Matlab/Simulink平台上进行仿真,从仿真结果来看,ADRC控制能较好地对系统内扰以及外扰进行估计补偿,减轻了建模工作的负担,并且该控制系统可使四旋翼无人飞行器实现小角度姿态、位置控制、到达指定位置,表明该控制方案是有效的.     

考虑天线罩误差的雷达导引头隔离度影响与UKF在线补偿

针对雷达导引头隔离度对导弹制导控制系统带来的严重影响,建立了包含天线罩误差在内的雷达导引头隔离度模型,对比分析了弹簧力矩、阻尼力矩及天线罩误差引起的隔离度寄生回路稳定性和时域频域性能,并研究了不同干扰输入条件下导弹脱靶量与隔离度幅值的对应关系,重点提出了一种基于无迹卡尔曼滤波（UKF）的隔离度在线补偿方法,并进行了仿真验证.研究结果表明,导引头隔离度的存在会削弱制导控制系统稳定性、降低制导精度,其中负的天线罩误差斜率影响最为严重;闪烁噪声输入下,负的天线罩误差斜率和弹簧力矩隔离度引起的脱靶量较大,而在目标随机机动输入下,正、负天线罩误差斜率隔离度引起脱靶量较大;所提出的UKF隔离度在线补偿方法分别在速度指向误差和目标常值机动输入下均能够同时估计出弹簧力矩系数、阻尼力矩系数和天线罩误差斜率,并实现了对隔离度的有效抑制,达到了改善制导性能,提高制导精度的目的.      

光电稳定跟踪平台的载体运动耦合描述方法

针对载体运动的耦合机制及其角速度耦合模型不能准确描述角速度传递问题,采用理论建模的方法,分析了摩擦力矩与电磁转矩随载体运动的变化情况、控制系统的闭环作用下载体运动角速度的耦合机制。研究表明,捷联稳定方式下载体运动角速度存在1：1传递,而直接稳定方式下载体运动角速度无1：1传递。旋转矩阵相应元素在捷联稳定方式下为1,而在直接稳定方式下为0。于是,按载体运动耦合情况建立了角速度耦合模型。该结果为制定有效的运载体角运动隔离方案提供了理论依据。     

自适应巡航执行机构在环仿真跟随控制器设计

为解决自适应巡航控制快速原型开发并提高仿真系统精度,建立了包含电子节气门与主动制动等硬件在内的执行机构在环仿真系统. 利用模糊前馈与PI反馈设计了以距离偏差和速度偏差为输入,基于加速度控制的前车跟随控制器,使主车保持安全车距跟随前车车速行驶,利用执行机构在环仿真系统对开发的前车跟随控制器进行了验证. 结果表明仿真系统运行正常,前车跟随控制器可完成对主车的控制,并对主车参数的变化及环境扰动具有一定的抗干扰能力.      

基于定量反馈理论的两轴稳定平台混合控制器设计

针对两轴稳定平台中控制对象的不确定性及其扰动问题,在建立其不确定数学模型的基础上,综合考虑了对象的不确定性范围和系统的性能指标要求,采用定量反馈理论研究了两轴稳定平台跟踪伺服控制,设计了鲁棒性强的跟踪控制器.采用Matlab进行仿真结果显示:定量反馈理论(QFT)和比例积分微分(PID)相结合的直流电机驱动控制器具有响应速度快、无超调、抗干扰能力强以及稳态误差小等优点;其动、静态性能均优于单一控制器,较好地抑制输出干扰带来的影响,使两轴稳定平台系统得到良好动态响应,便于工程实现.     

陀螺稳定平台控制算法比较研究

针对一款实验教学陀螺稳定平台,文章分别采用常规PID控制算法,变参数PID控制算法和变参数自调节模糊PID控制算法对速率环进行控制。仿真结果表明,系统采用变参数自调节模糊PID控制算法响应速度快,超调量小,抗干扰能力强,较常规PID和变参数PID控制算法具有更好的动、静态性能。     

基于增广状态空间法的稳定平台离散模型预测控制

针对旋转导向钻井稳定平台存在的摩擦问题,提出了将增广状态空间模型与模型预测控制相结合的稳定平台离散预测控制算法,以提高平台系统的控制精度和稳定性.建立了带摩擦的稳定平台广义被控对象的数学模型,以增广形式的状态空间模型为基础,结合滚动时域控制原则,通过对稳定平台离散模型的状态空间形式进行增广变换,设计了增广状态空间模型下的预测控制器.仿真结果表明,稳定平台预测控制系统保证了钻井工程对控制精度和动态特性的要求,并且对有摩擦干扰力矩及模型参数摄动具有较强的鲁棒性.     

扰动观测器稳定平台视轴稳定的控制方法

为提高运动载体上稳定平台的抑制扰动能力,考虑稳定平台伺服系统的机械谐振因素的影响,提出了带输出观测器的扰动观测器稳定控制方法,研究该扰动观测器的回路结构、输入输出关系、带宽和鲁棒稳定性问题。仿真结果表明:在振幅4(°)/s、频率5 Hz的正弦信号下运动载体视轴稳定精度小于0.04°。在参数摄动情况下带输出观测器的扰动观测器比反馈型扰动观测器具有更好的鲁棒稳定性。