火炮随动系统的解耦控制研究

摘要：采用捷联惯导系统做为火炮的姿态测量元件,能够有效提高调炮精度。针对火炮随动系统存在的方位和高低控制通道之间的耦合问题,采用了四元数解耦控制算法,使方位和高低通道独立不相干扰,在解决方位轴实时计算时分别采用俯仰轴叉乘法和高低量解算法,达到解耦控制效果。仿真和实验证明该方法的有效性。     

基于捷联惯导和四元数的解耦控制

采用捷联惯导实时测量火炮调炮过程中身管在大地坐标系下的姿态(方向角、俯仰角和横滚角),采用四元数法建立火炮操瞄解耦模型,使方位、高低随动能够独立控制,大大减少了中间误差环节,提高了调炮精度和速度,达到实时解耦控制效果,通过工程实践证明了该解耦控制的有效性。     

火力线跟踪与瞄准的任务空间控制方法

为了简化火力线控制系统的控制律,并同时保证受控系统的稳、动态性能,该文提出一种火力线任务空间控制策略。该方法通过受控系统状态特定变换,把高低/方位轴的直接控制变为火炮任务空间下的间接控制,简化了反馈线性化控制律,并可进行极点配置。仿真结果表明,任务空间控制相对经典PD控制在初始2秒内使系统实际位置轨迹相对指令轨迹振幅更小、调整时间更短,相对耦合PD控制在系统稳态时的跟踪精度更高。     

旋转飞行器的一种解耦模糊控制方法

研究旋转飞行器的解耦控制问题.考虑飞行过程中耦合对象系统的时变性,采用串联解耦网络对开环系统进行近似解耦,并采用模糊PID控制对闭环系统进行设计,实现了纵向和侧向通道之间的稳态解耦.仿真算例表明,该方法有效消除了旋转飞行器纵、侧向通道之间的耦合效应,在飞行状态时变的情况下能够获得良好的动态性能.     

用户卫星天线跟踪指向自抗扰控制方法

为同时解决用户卫星天线控制系统的鲁棒性、解耦控制和高跟踪速率下的高精度跟踪控制等问题,采用非线性自抗扰控制方法,提出了一种新型的用户卫星天线跟踪指向控制系统.设计该控制系统,无需精确的天线数学模型.采用扩张状态观测器对天线模型实现动态补偿,则在方位和俯仰通道上被简化为两个近似解耦的积分系统.仿真结果表明,提出的天线控制系统具有较高的跟踪指向性能且对干扰及不确定性具有较强的鲁棒性.该控制方法有效地解决了天线跟踪指向控制问题.     

挠性多体卫星姿态动力学与控制

三轴稳定卫星挠性附件的弹性振动和刚性部件的转动与卫星的姿态运动构成耦合的强非线性系统,因此须设计有效的控制律。该文研究了采用反作用飞轮作为执行机构、带有柔性附件和刚性转动部件的整星零动量三轴稳定卫星的姿态解耦控制问题。导出了卫星的多体系统动力学方程,并给出了部分线性化的形式。进一步利用反馈线性化方法将非线性耦合系统解耦,然后对线性化的系统模型进行状态反馈解耦和极点配置。数值仿真结果表明,该文所设计的控制方法具有很高的姿态控制精度和稳定度。     

三相LCL型并网逆变器的模型分析及解耦控制

建立了同步旋转坐标下三相LCL型并网逆变器的平均模型,提出该模型存在的谐振峰问题,并分析了阻尼电阻对系统谐振峰的影响,揭示了该模型的新特性。在同步旋转坐标系下,传统的单闭环控制方案无法实现D轴与Q轴的解耦,针对此问题提出了一种三相LCL型并网逆变器的解耦控制方案。该方案的基本思想是:应用框图等效变换原理,逐步消除每个滤波器元件D轴与Q轴之间的耦合项,并将所有解耦项移至控制器之后,得到系统总的解耦表达式,实现D轴与Q轴的完全解耦。仿真和实验结果表明:与传统的单闭环控制方案相比,提出的控制方法能有效解决D轴与Q轴的耦合问题,实现有功功率与无功功率的独立控制,且系统具有良好的动态响应特性,可为新能源并网逆变器的精准功率控制提供技术保障。     

基于模糊理论的焦炉集气管压力控制系统的设计与实现

针对湘钢焦炉集气管压力和鼓冷系统吸力控制特点,对原有系统进行改造,将模糊控制技术和常规PID控制技术相结合,提出了一种基于模糊理论的焦炉集气管压力控制方法,结合相邻通道的波动引起的耦合现象,采用模糊解耦原则进行解耦控制。通过matlab仿真表明：模糊PID参数自整定算法与常规PID相比,具有更好的动态特性。实践证明该方法有效实现了对集气管压力系统的智能控制。     

双顺向解耦模式的计算方法

本文介绍一种解耦模式的新结构和解耦网络的计算方法。这种模式由两个顺向解耦网络组成,它具有两个特点:两个模式设置在顺向通道,而不是在反馈通道; 解耦动作是在控制指令信号影响对象之前就产生,所以这种双解耦模式可以有效地应用于多变量系统的实时解耦控制与完全解耦控制。解耦矩阵D1与D2按公式D1=-E-1η,D2=-η-1计算。     

模糊-自适应神经元解耦控制在VAV中的应用

采用模糊控制器和自适应神经元解耦补偿器的解耦控制技术 ,对耦合强烈的具有变风量空调系统传递函数矩阵形式的 4维传递函数矩阵系统进行解耦控制。通过解耦系统仿真研究 ,为变风量空调系统的解耦控制提供了有效的方法     

海上浮式风电机组变桨距自抗扰控制策略研究

为有效抑制由随机风、浪载荷引起的海上浮式风电机组发电功率波动,提出了变桨距线性自抗扰控制(LADRC)策略。综合考虑气动力、水动力、结构弹性和变桨距控制等影响因素,建立5 MW级海上浮式风电机组气弹水控耦合系统动力学模型,基于恒转矩控制目标设计变桨距线性自抗扰控制器,分别采用带宽整定法和BP神经网络整定法对控制器参数进行整定,对比分析变桨距线性自抗扰控制对发电功率波动的抑制效果。研究结果表明:采用带宽整定和BP神经网络整定的变桨距线性自抗扰控制可以有效地改善海上浮式风电机组变桨距灵敏度,抑制发电功率波动。     

基于模糊PID控制的火炮随动系统

常规的PID控制技术已经很成熟,但对于大质量的随动系统,常规的PID控制技术不能满足理想的控制效果。针对这个问题,采用了模糊PID控制完成了火炮随动系统的控制设计,并建立数学仿真模型。仿真结果表明文中设计的算法要比常规的PID算法精度高,鲁棒性好。     

基于变论域模糊控制的高旋弹姿态控制算法

针对高速旋转弹姿态控制系统存在的模型不确定、非线性、强耦合等问题,提出了基于变论域模糊控制的参数自适应姿态控制算法. 在建立姿态控制模型并通过前置反馈补偿方法对俯仰偏航通道进行解耦的基础上,利用变论域模糊控制器对姿态闭环反馈控制系统参数进行在线自适应整定. 仿真结果表明:变论域模糊控制器能有效改善闭环反馈控制系统的动态响应特性,减小弹体参数时变对控制器性能的影响,提高其适应性.      

The neuronal representation of pitch in primate auditory cortex

Pitch perception is critical for identifying and segregating auditory objects, especially in the context of music and speech. The perception of pitch is not unique to humans and has been experimentally demonstrated in several animal species. Pitch is the subjective attribute of a sound's fundamental frequency (f(0)) that is determined by both the temporal regularity and average repetition rate of its acoustic waveform. Spectrally dissimilar sounds can have the same pitch if they share a common f(0). Even when the acoustic energy at f(0) is removed ('missing fundamental') the same pitch is still perceived. Despite its importance for hearing, how pitch is represented in the cerebral cortex is unknown. Here we show the existence of neurons in the auditory cortex of marmoset monkeys that respond to both pure tones and missing fundamental harmonic complex sounds with the same f(0), providing a neural correlate for pitch constancy. These pitch-selective neurons are located in a restricted low-frequency cortical region near the anterolateral border of the primary auditory cortex, and is consistent with the location of a pitch-selective area identified in recent imaging studies in humans.     

基于权系数法的功率和载荷协同控制策略

针对大型风机在高风速区由风剪切效应引起的输出功率波动和叶轮不平衡载荷,从功率和载荷两个维度出发,以NREL公司的5MW陆基风机为对象,提出一种基于权系数法的功率和载荷双目标协同的独立变桨控制策略。首先,以遗传算法优化的PID作为主控制器,通过风轮转速反馈得到统一变桨距角;其次,根据方位角反馈得到各桨叶的动态权系数,以此调整各桨叶的桨距角;最后,将叶根挥舞力矩反馈给模糊PID控制器得到载荷影响下的桨距角微调量,并对桨距角进行修正。通过FAST和Matlab/Simulink平台联合仿真,将所提控制策略与统一变桨距控制和独立变桨PI控制对比分析。结果表明,所提控制策略能有效地将输出功率稳定在额定功率附近,并且对于降低风轮不平衡载荷具有显著效果。     

一种汉语语音基音轨迹的平滑算法

基音是指人们发浊音时声带振动所引起的周期性,而声带振动频率的倒数就是基音周期.语音信号处理中精确提取特定语音的基音周期有重要的意义,基音周期的检测无论在语音信号的合成、编码还是识别方面,都起着非常重要的作用.该文依据数字语音信号的特点,设计了一种用于语音处理的层叠滤波算法,合理选择结构元素构筑了一组用于汉语语音基音轨迹平滑的层叠滤波器,仿真实验结果表明,这种方法对于随机误判点与传统的基于中值与线性平滑的组合平滑相比效果更佳,同时也证明了层叠滤波器用于语音信号研究的可行性.     

基于独立变桨距控制的风轮减载策略

为减小风切变、塔影效应以及湍流风等因素引起的风轮不平衡载荷,在分析风切变、塔影效应以及湍流风模型的基础上,提出了一种基于方位角和载荷联合反馈的独立变桨距控制策略。结合方位角权系数分配环节和叶根挥舞载荷反馈PID控制环节,分别调节每支叶片的桨距角,实现风轮减载控制。基于GH Bladed平台的仿真结果表明,与统一变桨距控制相比,所提独立变桨距控制策略可有效减小风轮不平衡载荷,不仅适用于风切变和塔影效应引起的载荷波动,在湍流风影响时也能起到较好的抑制作用。     

基于频域和时域结合的基音周期提取算法

基音周期提取是语音编码和语音识别领域的一项重要研究课题。为了解决传统的自相关方法容易出现的半频倍频错误,提出了基于时域和频域分析的提取算法。该算法首先提取时域自相关值最大的若干个候选值;然后统计每个候选值对应的频域上所有相邻两个谐波能量和的最大值,用来对其自相关值进行加权;最后根据历史的基音周期值以及候选基音周期所对应的频域能量值对加权值进行修正。使用Keele数据库进行测试表明,使用该算法后基音周期提取的半频倍频错误率比传统算法下降了50%左右。