单通道鸭舵控制对弹药攻角影响的仿真分析

单通道鸭舵控制是弹药智能化的一种重要控制方式.分析了新增鸭舵对弹体产生的力和力矩,建立了基于一对鸭舵控制的有控外弹道模型,推导了鸭舵控制力矩对弹棒攻角的控制方程,研究了两种常用的舵机控制波形对弹体攻角的影响.经仿真对比表明,采用两状态控制波形和三状态的控制波形对弹体的周期平均效果相似,但两状态控制较三状态控制引起的弹丸攻角的摆动幅度更大,震荡过渡时间更长.此结论对于有控弹药控制方案设计提供一定参考.     

直升机伺服控制系统建模与仿真

建立某直升机飞控系统俯仰串联舵机伺服系统的模型并进行仿真,重点研究了不同状态下该串联舵机伺服系统的动态行为及双通道间的均衡控制.研究结果已应用于某型直升机设计中,该仿真模型也可作为伺服回路的监控模型用于进行飞行中自检测,具有极高的工程应用价值.     

两回路自动驾驶仪设计与分析

分析了参数变化引起的弹体模型和静稳定性的改变,以及降低静稳定性对导弹机动性能的改善。研究了把工程指标转化为期望的闭环系统极点的方法,以及与全状态反馈等价的从状态反馈到输出反馈的变换技术,给出了基于极点配置和输出反馈的一般性的两回路自动驾驶仪设计方法。结果表明,两回路驾驶仪可以稳定静不稳定的弹体,而执行机构的有限的资源是限制驾驶仪控制作用的关键因素之一,引入加速度计到弹体质心距离这一参数后可以在一定程度上改善系统的稳定性。     

考虑性能的三余度舵机系统可靠性分析

针对传统可靠性分析方法对余度控制系统的不适应,本文提出了考虑控制系统性能的可靠性分析方法;采用可靠性仿真技术与控制系统仿真技术相结合的方法给出了系统性能可靠度的计算途径;通过三余度舵机系统可靠性的分析验证了该方法的有效性。     

基于无线控制的仿生刀鱼设计

成熟的潜水器大多是利用螺旋桨进行驱动,噪声较大,对水下环境的扰动比较大,根据对刀鱼的运动机理的研究,提出了一种利用腹鳍驱动的仿生机器鱼,具有结构简单,低速性能好,对环境扰动较小的特点.     

舵机带宽对Ⅱ型PIO预测影响研究

针对舵机带宽影响Ⅱ型PIO预测结果的问题,提出对有限舵机带宽人机系统运用高度饱和描述函数模型进行Ⅱ型PIO预测。基于描述函数法分别建立了速率限制舵机的正弦输入/三角输出描述函数模型和高度饱和描述函数模型,研究了两种模型在Ⅱ型PIO预测中的使用域。对有限舵机带宽人机系统,分别运用高度饱和描述函数模型及正弦输入/三角输出描述函数模型进行了Ⅱ型PIO预测。仿真结果表明,在进行Ⅱ型PIO预测时需考虑舵机带宽的影响,应用高度饱和描述函数模型可提高预测结果精度。     

一种新型的高频响导弹气动舵机的动力机构特征分析

首次提出了一种气体开关式气液联控伺服系统 ,描述了此类系统的基本结构和工作原理 ,给出了相应动力机构的数学模型 ,在典型参数下进行了仿真计算 ,并详细分析了此类动力机构的静、动态特性。提出了用气体开关式气液联控伺服系统可以实现常规气压伺服控制系统难以实现的高频响、高精度、高刚度的结论 ,从而为高性能导弹气动舵机的控制寻求出一条新的途径     

基于鲁棒观测器的船舶舵机伺服系统故障检测

针对船舶舵机伺服系统的非线性和运行时受未知时变干扰的问题,提出了基于非线性鲁棒观测器的故障检测方案,可以在干扰力信息未知的情况下,对系统进行有效的故障检测.在对系统建模后,给出了观测器的设计步骤和存在条件,并采用线性矩阵不等式来解决观测器的求解问题.搭建了基于NI-PXI设备的故障检测实验台,在线检测观测器的观测能力、鲁棒性以及对故障的检测能力,设计了自适应阈值进行故障决策解决系统瞬态误报警的问题.实验结果表明:所提的故障检测方案有效且可用于在线故障检测,优于现有的一些故障检测方案.     

高功率密度船舶舵机动态特性优化分析

舵机是船舶重要的装置,其性能的好坏对船舶的影响很大。针对由螺旋作动器和电液比例系统构成的高功率密度舵机,推导了高功率密度舵机的数学模型,采用最优控制理论,对系统进行了优化设计,采用MATLAB软件对优化前后的系统进行了动态仿真,分析了其动态特性。分析结果表明,经优化后的舵机能满足实际工况要求。     

弹载电动舵机幂次滑模反演控制

针对高频响弹载电动舵机系统存在的齿隙非线性、参数时变、未知扰动等问题,提出一种幂次型快速Terminal滑模反演控制策略.设计连续可微函数逼近齿隙非线性环节的死区模型,建立拟合系统的状态空间模型并划分为3个子系统进行控制设计.采用反演控制思想设计快速幂次Terminal滑模控制器,内环采用直接转矩控制控制策略,提高响应速度.应用Lyapunov方法证明闭环系统跟踪误差的有限时间收敛特性,实现了对齿隙非线性的精确补偿.实验结果验证了所提出控制策略的有效性,与反演控制和PID控制策略相比,弹载电动舵机的控制精度、收敛速度及鲁棒性有显著提高.