利用计算机实现数字卫星天线的远程操控

本文介绍了卫星天线控制系统的发展概况,阐明了利用计算机实现数字卫星天线远程操控的意义,对远程操控数字卫星天线控制系统的特点及关键技术作了初步探讨。     

一种高稳快速跟踪微分器及其应用

研究了一种高稳快速跟踪微分器,实现快速跟踪目标信号和精确求解目标信号的微分信号,并将其应用于卫星天线的姿态控制.以有界扰动二阶系统为研究对象,设计了一种新的非光滑控制器,证实了这种控制器的稳定性、快速收敛性和强扰动抑制能力;结合非光滑控制器和非线性跟踪微分器设计了一种新的高稳快速跟踪微分器（HSSTD）,证明了这种跟踪微分器的稳定性,验证了这种跟踪微分器可以快速准确地跟踪目标信号并精确求取目标信号的微分.将所研究的高稳快速跟踪微分器应用于移动卫星天线的姿态控制,实验证实了这种跟踪微分器可以实现天线姿态的快速稳定控制,保证天线与目标卫星间的稳定通信.      

数字卫星天线跟踪控制器的研制

分析了引起卫星天线指向偏离卫星的原因，介绍了一种用AT89C51单片机实现的卫星天线跟踪控制器的控制原理，硬件电路结构及软件设计方法；简述了跟踪控制软件采用的步进算法和误差补偿技术，实现了对卫星天线的精确控制．     

移动滑态变结构控制器设计

给出了移动滑态变结构控制器的设计方法。多变量不确定性变结构控制系统，其能达阶段对控制系统参数摄动较为敏感。为此，设计了移动滑态变结构控制器，使得控制系统在一开始就进入到所设计的滑动模态中并将其保持，从而降低了系统的能达时间，提高了系统抗参数摄动的能力。数字仿真表明，该方案有效地克服了系统参数摄动对控制系统的影响，验证了本文理论的正确性。     

海上小型漂浮式卫星天线非光滑PID控制研究

以有界扰动标准二阶积分系统为对象,研究了一种快速高稳、扰动抑制能力强的非光滑控制器,证明了这种非光滑控制器的稳定性,验证了它的强扰动抑制能力;研究了海洋环境扰动的特性,构建了不同扰动的物理模型,分析了非光滑控制器对不同扰动的抑制能力;基于新的非光滑控制器设计了小型漂浮式卫星天线方位非光滑PID控制器,应用于海上军侦察卫星天线的方位控制.通过仿真实验和半实物实验验证了天线方位非光滑PID控制器可以实现天线姿态的快速稳定控制,可以很好地抑制海洋环境中的扰动,保证天线与目标卫星间的高质量通信.      

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.     

基于动态滑模控制的移动机械臂输出跟踪控制

为实现移动机械臂的输出跟踪控制,设计了一种动态滑模控制器．文中首先给出了包括驱动电机动态特性的移动机械臂简化动态模型,然后通过微分同胚和非线性输入变换将系统分解为4个低阶子系统,并给出了用于移动机械臂输出跟踪的动态滑模控制器的设计方法．仿真结果表明,所设计的动态滑模控制器不仅能很好地跟踪给定轨迹,而且能有效地削弱滑模控制系统的抖振．     

山东技术项目展示

No.SS003 STC卫星天线微机 自动控制系统 本项目主要用于接收国内卫星转发的卫星电视节目(Ci波段3.7～4.2GHE,Ku波段11.7～12.2GHE)该系统由抛面天线(直径3～6.2m)、天线控制器和驱动器组成。 接产条件 厂房500m~2,需基本的车床、钻床、铣床、板金(视生产天线的大小而定),电子仪器:示波器、扫频仪等。     

基于符合控制算法的全向移动平台设计与实现

设计并制作了一款基于麦克纳姆轮的全向移动平台,为保证移动平台的高精度运动和灵活避障,提出了一种复合控制算法。移动平台采用4个麦克纳姆轮为驱动轮并建立了在环境坐标系下的数学模型,采用上、中、下3层分布的电路控制系统,并以二维模糊PID(proportion integral differential)控制器、Bang-Bang算法和提出的避障算法构成复合控制器,实现移动平台在室内灵活避障和高精度运动。研究结果表明:设计的移动平台运动方式灵活,能够在二维环境下保持良好的避障能力和较高的运动精度。     

基于复合控制算法的全向移动平台设计与实现

设计并制作了一款基于麦克纳姆轮的全向移动平台,为保证移动平台的高精度运动和灵活避障,提出了一种复合控制算法。移动平台采用4个麦克纳姆轮为驱动轮并建立了在环境坐标系下的数学模型,采用上、中、下3层分布的电路控制系统,并以二维模糊PID(proportion integral differential)控制器、Bang-Bang算法和提出的避障算法构成复合控制器,实现移动平台在室内灵活避障和高精度运动。研究结果表明:设计的移动平台运动方式灵活,能够在二维环境下保持良好的避障能力和较高的运动精度。     

风电机组的开放移动控制结构和主控系统设计

针对风电机组点对点封闭结构和随机非线性问题,提出了风电机组的开放移动控制结构和功率曲线LUT线性化方法。在风电机组的线性化转矩和变桨开放移动控制结构框架里,采用PLCopen移动控制系统设计标准设计风电机组主控系统。基于PLCopen标准的风机主控系统设计方法明确了风机转矩和变桨控制器的设计依据和开发标准,对风电机组的主控系统设计和风机整机控制系统集成有指导意义。     

基于云台相机的四旋翼无人机跟踪控制系统

针对四旋翼无人机跟拍过程中视角固定,易丢失目标的问题,设计了一种基于云台相机的四旋翼无人机跟踪控制系统。首先,使用云台相机对地面移动目标进行拍摄,通过对目标的颜色特征和形状特征进行检测识别,使用核相关滤波( KCF: Kernel Correlation Filter) 方法进行视觉跟踪,得到地面移动目标在图像坐标系的位置。然后,通过建立针孔模型,解算出在云台相机带有俯仰角时的无人机与地面目标的相对位置关系。最后,设计了离散串级比例-积分-微分( PID: Proportion-Integral-Differential) 踪控制器,实现对无人机的位移控制,使四旋翼无人机可对地面移动目标进行稳定跟踪。同时设计了串级比例-微分( PD: Proportion-Differential) 控制器以实现云台相机的视角跟踪,增大了无人机的跟踪范围,降低了丢失目标的风险。实验结果表明,所设计的四旋翼无人机跟踪控制系统可实现对地面移动目标的稳定跟踪。     

浅析便携式消防卫星天线对星策略

目前便携式消防卫星天线分为两种:一种是手动便携式消防卫星天线;另外一种是自动便携式消防卫星天线。两种消防卫星天线各有其对星策略和方法,本文重点介绍这两种消防卫星天线的使用方法,特别介绍其对应的快速对星策略,操作方便,对星迅速,是一种简单可行的对星策略和方法。     

移动通信技术发展

该技术采用国际先进的卫星通信系统、计算机网络和自行研制的具有国际领先水平的卫星自动跟踪系统,在运动中实现卫星天线实时跟踪同步地球卫星,实现载体在移动中宽带连续不间断通信。可建立动中不间断网络中心,电视转播用移动卫星通信系统,公安、消防用移动卫星通信系统,石油、地质、野外作业等移动卫星通信系统。该技术已实现工程化、系统化,先后进入了轮船、汽车、飞机、公安、通信等行业和领域的民品市场,发展前景非常广阔。     

基于近场通信的物理访问控制系统设计

针对近场通信在移动支付、隐私认证、物流溯源等领域的广泛应用,设计了资源约束的物理访问控制系统,该系统在硬件上主要由接入点、控制器、访问控制服务器和近场通信终端组成,在应用软件上主要由安全传输协议层和应用协议数据单元层组成,基于以上软硬件构建的物理访问控制系统在原型机测试中能够达到0.2 s左右的接入性能,为进一步研究近...     

制导弹箭分数阶控制系统

针对制导弹箭控制系统中系统参数出现较大的非线性和时变性等问题,整数阶PID控制难以获得满意的控制效果.根据分数阶微积分的定义和性质,构造了分数阶控制器的结构,分析了其控制器参数对系统性能的影响,将分数阶控制器应用到制导弹箭的控制系统设计中,并对制导弹箭的分数阶控制系统进行了研究.结果表明,分数阶控制器较PID控制器有更强的鲁棒性和抗干扰能力,可以应用于制导弹箭的控制系统中,设计的分数阶控制器的频域和时域响应特性较PID控制器要好.研究结果为分数阶控制器在制导弹箭控制系统中的应用提供了理论基础.     

车用25 kW燃料电池冷却水系统Fuzzy-PID控制器的研究

针对质子交换膜燃料电池冷却系统的复杂性．在综合模糊控制器和PID控制器的基础上,提出了一种适合燃料电池冷却系统的Fuzzy-PID控制器复合控制系统．实验证明该控制系统能比普通PID控制器更好地自动适应燃料电池复杂环境的变化。     

连续线性时不变系统的网络滑模控制

研究具有网络诱导时延的网络控制系统滑模控制器设计及稳定性分析问题。针对一类具有网络诱导时延的连续线性时不变被控对象模型,设计其网络滑模控制器,建立基于网络滑模控制器的闭环控制系统模型。Lyapunov方法证明,所得最大允许时延能够保证闭环网络控制系统稳定。仿真结果表明控制器设计的合理性,所得最大允许时延上界保守性更弱。     

基于多包传输的网络控制系统控制器设计

考虑传感器到控制器通道上时延和丢包的非均匀分布特性,建立了基于多包传输的连续时间网络控制系统模型.通过定义Lyapunov泛函,并应用Jensen不等式,提出了具有非均匀分布的时延和丢包的网络控制系统镇定控制器设计方法;同时将该结果扩展到控制器到执行器通道存在非均匀分布时延和丢包的网络控制系统中.对于传感器到控制器通道和控制器到执行器通道同时采用多包传输的情况,本文提出的控制器设计方法依然可行.数值例子验证了本文给出的控制器设计方法的有效性.     

神经网络分数阶PID在网络控制系统中的应用

文章针对网络控制系统(NCS)存在的网络延时问题,设计了一种基于RBF神经网络的分数阶PID控制器,并将该控制器应用在网络控制系统中,减小网络延时对控制系统的影响。该控制器利用RBF神经网络具有任意精度逼近非线性函数及训练速度快的优点,在线整定分数阶PID控制器,并采用分数阶PID控制器直接控制被控对象;选取Ethernet控制的弹簧-阻尼控制系统作为实验对象。实验结果表明:该控制系统具有响应速度快、控制精度高、鲁棒性强的特点,有效地减少了网络延时对NCS的影响。