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.     

浅谈船舶舵机的安全检查

由于船舶舵机对于船舶航行安全的重要性,所以对船舶舵机的安全检查是船舶安检人员的经常性工作,本文希望通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行安全检查的重点的论述,使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪.     

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.      

递推批量最小二乘在直升机电动舵机故障诊断中的应用

针对批量最小二乘在线辨识Volterra级数存在计算量大，数据存储空间占用多的不足，提出了一种基于递推批量最小二乘的辨识方法。该方法通过固定观测矩阵的维数来控制数据存储空间的占用，利用递推辨识的方法避免了对矩阵直接求逆，减小了计算量。针对监测对象处于稳定工作状态时，因观测数据非常相近容易导致观测矩阵出现病态的现象，引入影响因子的概念对观测数据进行取舍，以增强辨识数值的稳定性。通过在直升机电动舵机故障诊断中的实际应用证明了该方法的有效性，为基于非线性频谱分析的在线故障诊断技术提供了一个重要途径。     

通用飞机电动舵机的设计

飞机舵机作为自动飞行控制系统的执行机构,其性能直接影响自动飞行控制系统的性能。本文介绍了一种用于通用飞机自动飞行控制系统的电动舵机的设计,从通用飞机电动舵机的功能、性能、总体组成、工作方式、部件的选择和机械结构的设计几个方面进行了描述和介绍。最后对设计完成的电动舵机进行了功能和性能测试,并给出了舵机的测试结果和结论。     

用于煤矿井下透水事故探测机器鱼的研究

为探测煤矿井下透水时被困人员的位置和井下环境信息,便于井下透水事故被困人员的营救,该文研究了电磁舵机驱动的机器鱼。根据仿生学原理设计了机器鱼的形体参数;通过对机器鱼在水下的受力分析,确定了电磁舵机的扭矩,并在此基础上选定了电磁舵机的参数;设计了机器鱼实现直线巡游和转弯的控制系统;最后通过实验验证了电磁舵机驱动机器鱼游动的可行性。     

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。     

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。     

巡飞弹舵机模糊控制算法研究

为了解决传统的舵机控制模式和算法不适用巡飞弹舵机控制器的问题,提出一个舵机控制器控制三片舵机的控制模式,以及采用电流环、速度环和位置环的三环控制算法实现了舵机位置伺服功能. 对关键的位置环采用模糊PID参数自整定算法,并采用Matlab模糊控制工具箱进行在线仿真.结果表明,该算法能够很快的根据输入信息实时地精确调整PID参数值,可以解决巡飞弹舵机调节参数困难的问题.     

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