船舶操纵模型硬件模拟器的设计与实现

船舶操纵模拟器可采用物理仿真、半物理仿真及软件仿真3种方法.设计并实现了船舶操纵的半物理硬件电模拟器.详细地讨论了船舶模型的分解与模拟、舵机模型的模拟、外界干扰叠加的模拟、模拟器的器件选取与实现、外界干扰信号的模拟等.实际试验结果表明模拟器的控制精度高、运行稳定可靠.     

舵机动态响应下导弹阻尼回路稳定性

针对导弹控制参数稳定区域的研究大多忽略了舵机的动态响应过程对参数稳定区域的影响,首先建立了阻尼驾驶仪控制的导弹动力学方程以及舵机的动力学方程,然后考虑舵机的稳态响应和动态响应,应用劳斯判据给出了非旋转弹阻尼反馈增益与舵机控制参数的动态关系。为推导旋转弹阻尼反馈增益的稳定区域,分析了舵机在准弹体坐标系下的表达式,然后采用复姿态角方法和Lyapunov稳定性判据,给出了旋转弹动态稳定性条件。最后以某一导弹飞行参数为例进行了仿真,验证了本文所得出的稳定性条件的有效性。     

模型-数据联合驱动的船舶舵机电液伺服系统早期故障检测

提出了一种模型-数据联合驱动的船舶舵机电液伺服系统早期故障检测方法.首先,建立了系统状态方程,对系统中的常见故障进行了模型解析,并对系统中的各类不确定因素进行了分类分析.其次,为减少各类不确定因素的影响,采用混合式处理方法进行逐层削减.利用系统正常运行状态下的输入输出数据先对系统中的不确定参数进行有效辨识,通过设计鲁棒故障检测观测器来对系统中的固有非线性和未知时变外负载力进行处理和解耦.为了能够对早期故障进行有效检测,利用实际及观测系统数据,构建了基于神经网络的补偿模型,可进一步削减剩余不确定因素对故障检测的影响,从而提高故障敏感性.最后,通过仿真和实验共同验证了这种模型-数据联合驱动故障检测方法的有效性,该方法可用于船舶舵机电液伺服系统及类似系统的在线早期故障检测.     

新型船舶自适应舵机系统的研究

提出了采用模糊辩识器对船舶舵机离线辩识,使用遗传算法对辩识器进行参数寻优,并用ＢＢＰ算法对模糊神经网络控制器的有关权值在线调整以适应被控对象的参数变化。给出了遗传算法对控制器的参数优化方法。仿真结果证明了控制策略的有效性。     

基于DSP的水下航行器舵机控制系统设计

舵机是水下航行器控制系统的关键机构,它通过带动舵面的转动来控制水下航行器的航行姿态,其性能的好坏直接决定了水下航行器的性能。舵机主要由控制器、电机、减速机构、反馈电位计、舵面五部分组成,其中控制器是舵机的核心部分。介绍了某型水下航行器的舵机基本控制原理,并采用TMS320F2812芯片为核心控制器,设计一套基于DSP的舵机控制系统;同时还分析了该系统的软硬件设计方案以及相关的控制算法;最后建立了系统仿真模型。通过实验表明,此系统的控制性能好,并且体积小,可满足水下航行器舵机的控制要求。     

民用飞机舵面运动特性对飞行特性影响研究

针对舵面运动特性对现代电传民用飞机飞行特性及飞行安全的影响以及现阶段国内研究的局限性。 这里建立了飞机六自由度动力学模型、舵面运动动力学模型;依据飞机选定的舵机偏转速率限制速度、全机气动力特性、舵面铰链力矩特性,利用MATLAB/simulink工具以纵向操纵面升降舵为例,仿真研究了舵面动力学特性以及舵面动力学特性对飞行特性的影响。结果表明,不同操纵状态下,舵面运动特性差异很大,操纵频率高,舵面以及飞机的响应幅值减小,飞机响应相位滞后增加;过高的操纵频率,将会引入非线性因素,以及附加相位滞后。     

电动舵机极限环机理分析和抑制措施

针对电动舵机结构,建立了一种考虑减速器等效刚度的舵机模型.利用描述函数法,分析了舵机在考虑传动间隙情况下诱导的极限环,进而分析了在有无舵片所受摩擦力情况下极限环的频率特性.针对该类传动非线性,提出了一种工程上可实现的负反馈力矩机制来改变舵机在间隙区间的运动模态,从而抑制极限环振荡,并且给出了负反馈系数的选取准则.最后进...     

舵机系统动刚度的分析研究

对舵机系统的动刚度进行了研究分析.舵机系统性能的优劣对于飞控系统来说是非常重要的,动刚度是影响舵机性能的一个重要因素.通过对舵机系统进行建模,给其施加不同频率的干扰力,观察并记录在不同频率下的舵机系统的输出,进而得出系统的动刚度特性.通过分析舵机系统的动刚度特性得出一些具有工程意义的结论,观察发现对于舵机系统来说,动刚度在一个比较高的频率时是最差的,也为舵机动刚度试验台的开展做了很好的预研.     

可交互式面部表情机器人综合实验设计

为让机械制造及其自动化专业的学生了解和掌握机械、控制和通信等多种技术的交叉应用,在大量的研究及试验的基础上,设计了可交互式面部表情机器人综合实验.该实验以现实中的问题为主题,以动手设计和制作为主、老师启发引导为辅的形式展开,强调工程与设计的融合、主动性和实践能力培养以及在技术学习上采用线上线下混合的学习方式.该课程融合...     

基于模糊理论的某型电液复合舵机常见故障分析

某型飞机的电液复合舵机在维修过程中,故障模式多,难以进行危害水平分析。将模糊分析综合评判引入修理过程,列出常见电液复合舵机故障的FMECA表,并在此基础上进行FMECA模糊分析,得出舵机常见故障模型的综合危害评价,为电液复合舵机维修提供了有益参考,使修理工作更加具有预判性和针对性。