永磁直线同步电机的零相位H∞鲁棒控制研究

针对永磁直线同步伺服电机(PMLSM)直接驱动伺服系统，提出了一种将零相位误差跟踪控制(ZPETC)和 H_∞鲁棒控制相结合的二自由度鲁棒跟踪控制策略.以解决系统的快速而精确的跟踪控制性能和抗扰性能之间的矛盾.零相位误差跟踪控制器保证了快速性，使系统实现准确跟踪；而H_∞控制器克服了负载扰动等不确定性影响，保证了系统具有较强的鲁棒性能.仿真实验结果表明，该方案在保证伺服系统的快速精确跟踪性的同时，对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

直接驱动XY平台的零相位自适应鲁棒控制

为了提高直接驱动XY平台的跟踪性能,提出了将零相位误差跟踪控制器(ZPETC)与自适应鲁棒控制器(ARC)相结合的控制策略对跟踪误差进行控制,并且采用基于时间序列预测技术的轮廓误差实时补偿方法对两轴运动进行协调控制.ZPETC作为前馈跟踪控制器,可以有效提高系统带宽及跟踪性能,使位置能够无静差地跟踪二阶指令输入;ARC能够克服系统参数变化、负载扰动等不确定性,增强系统的稳定性与鲁棒性;采用基于时间序列预测技术的轮廓误差实时补偿方法能够动态控制插补过程,以有效减小轮廓误差.仿真结果表明,所提出的控制方案具有良好的跟踪性和鲁棒性,可以有效提高跟踪精度和轮廓精度.     

基于学习前馈控制的永磁直线伺服系统跟踪控制研究

针对永磁直线同步电动机（PMLSM）伺服系统,在分析影响直线伺服跟踪精度因素的基础上,引入学习前馈控制（LFFC）补偿技术.学习前馈控制是一种反馈误差学习的控制形式,其包含了反馈控制器和采用函数逼近器的前馈控制器两部分.在系统和扰动定性知识的基础上,设计了基于B样条网络的学习前馈补偿控制.仿真结果表明,该方案有效地降低了负载扰动、端部效应等对系统性能的影响,提高了系统的跟踪精度.     

直线伺服6杆虚拟轴机床轨迹跟踪控制的研究

针对永磁直线伺服电动机（PMLSM）驱动的6自由度虚拟轴机床提出了一种新的轨迹跟踪控制方法，该方法采用神经网络实现实时IP位置控制器的在线设计，将杆间的耦合作用和负载扰动看作是电机动力学参数的变化，利用观测器对电机参数进行观测，从而使计算大大简化，利用给定加速度来调整动子电流的大小，间接实现了加速度跟踪控制，改善了虚拟轴机床的轨迹跟踪性能，仿真实验表明该方法对虚拟轴机床各杆的位置、速度，加速度实现了精确的跟随控制，系统具有很强的鲁棒性。     

超声弹性成像零相位估计算法并行化研究

研究超声弹性成像零相位估计算法的并行化计算问题。针对标准的零相位估计算法不易并行实现的特性,提出零相位估计算法的并行计算框架。首先通过互相关算法计算初步的位移并作为零相位估计算法引导位移,然后再使用二维零相位估计算法计算最终每一个估计点位移。仿真结果显示,该并行计算框架在生成的弹性图像的信噪比和对比度噪声比上能获得与标准方法非常接近的性能评价,同时与标准方法的CPU实现相比,该方法的GPU实现有效地提高了零相位估计算法的计算速度,其加速比可达7倍。研究表明,该算法框架不仅能有效地并行计算,同时能够保证得到高质量的弹性图。     

基于阻力估计器的直线伺服系统滑模控制

针对直接驱动的永磁直线同步电动机（PMLSM）伺服系统的端部效应引起的推力波动问题，设计一种带有阻力估计器的滑模变结构速度控制器，滑模控制对扰动和系统参数变化具有很强的鲁棒性，但是却存在抖振现象，影响伺服系统的稳态性能，为了削弱滑模控制的抖振，设计一个阻力扰动估计器对阻力扰动（包括直线电机特有的端部效应产生的推力波动）进行估计和补偿。仿真结果表明，该方案对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性，同时提高了系统的稳态精度。     

直线伺服系统的变增益零相位H∞鲁棒跟踪控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)直接驱动伺服系统，提出了一种将变增益零相位误差跟踪(VGZPET)控制和H_∞鲁棒控制相结合的鲁棒跟踪控制策略，以解决系统的快速而精确的跟踪性能和抗扰性能之间的矛盾.VGZPETC克服了建模误差、系统参数变化等影响，保证了快速性，使系统实现准确跟踪；而H_∞控制器克服了负载扰动等不确定性影响，保证了系统具有较强的鲁棒性能.仿真结果表明，该方案具有快速精确的跟踪性能，同时对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

基于学习前馈控制的永磁直线伺服系统跟踪控制研究

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统,在分析影响直线伺服跟踪精度因素的基础上,引入学习前馈控制(LFFC)补偿技术。学习前馈控制是一种反馈误差学习的控制形式,其包含了反馈控制器和采用函数逼近器的前馈控制器两部分。在系统和扰动定性知识的基础上,设计了基于B样条网络的学习前馈补偿控制。仿真结果表明,该方案有效地降低了负载扰动、端部效应等对系统性能的影响,提高了系统的跟踪精度。     

直线永磁伺服电机机电子系统解耦的速度跟踪控制

根据三相交流直线永磁同步伺服电动机的非线性动态数学模型，采用状态反馈解耦的方法，建立直线永磁同步伺服电动机闭环系统动态的输入－输出数学模型，通过该解耦模型设计速度跟踪控制律，在保证整个闭环系统稳定的情况下，提高速度跟踪的快速性和精确性，最后，通过MATLAB5．3进行计算机仿真实验研究，结果表明线性化后的系统模型是简单适用的，速度跟踪实现了快速性和精确性。     

基于模糊小脑模型神经网络的直线伺服跟踪控制

以永磁直线同步电机为被控对象，在高精度直线伺服跟踪控制系统中，为使输出响应快速地跟踪输入指令，需要克服系统滞后、未建模动态、不确定性以及负载的变化因素等的影响.为此，提出了一种模糊小脑模型(FCMAC)神经网络直接逆控制的方案，可动态地克服上述这些因素的影响.同时，还给出了较详细的原理分析及实现过程.仿真结果表明，此控制方案是十分有效的，能够明显地提高伺服系统的快速跟踪能力，并使系统具有较强的适应性和鲁棒性.     

一种改进的相位误差计算法

自聚焦主要由两个重要步骤组成,即相位误差估计和相位误差校正,在现有的相位误差估计算法中,秩一相位估计算法是较好的一种,文中针对秩一相位估计算法存在的缺陷提出了一种改进的相位误差估计器,在低仪器时改时算法性能与秩一相位估计算法基本一致,但在信噪比较高时,改进算法能比秩一相位估计算示估计精度高,改进算法的另一优点是比秩一相位估计算法收敛快,若把改进算法代入相位梯度自聚焦算法的算法结构,对窗长选择的稳健性要好一些。     

四步相移干涉测量的相位补偿及仿真

在应用相移技术进行相位测量时，相移器的相移误差直接影响相位的测量精度．将快速傅立叶变换技术和四步相移技术相结合，对相位进行补偿，并推出相位误差补偿公式．利用快速傅立斗变换技术求出实际相移量与理论值的相移误差εi，代入相位补偿公式计算相位．通过计算机仿真，采用四步相移算法、四步相移补偿算法得到了各个采样点的相位误差．分析可得，采用四步相移补偿算法比直接采用四步相移算法得到的相位误差有更高的精度，相位误差平均值提高10倍以上．     

机载SAR相位误差补偿算法及实现

结合多普勒参数和PGA自聚焦算法,提出了逐步补偿相位误差的方法.多普勒参数估计能够有效去除载机运动不理想所引入的相位误差,主要包括线性相位误差和二次相位误差.PGA算法能够很好地补偿电磁波传输过程中媒质不均匀等原因造成的相位三次及以上误差,两者相结合可以有效地补偿SAR成像中所存在的相位误差,从而实现高精度成像.实测数据分析验证了该方法的有效性,完成宽幅实测数据成像,并对成像结果进行理论分析,得出成像的实际物理过程及刻画成像区域范围的影响因素.     

Accurate tracking control in LOM application

The fabrication of accurate prototype from CAD model directly in short time depends on the accurate tracking control and reference trajectory planning in (Laminated Object Manufacture) LOM application. An improvement on contour accuracy is acquired by the introduction of a tracking controller and a trajectory generation policy. A model of the X-Y positioning system of LOM machine is developed as the design basis of tracking controller. The ZPETC (Zero Phase Error Tracking Controller) is used to eliminate single axis following error, thus reduce the contour error. The simulation is developed on a Maltab model based on a retrofitted LOM machine and the satisfied result is acquired.     

Accelerometer error estimation and compensation for three-axis gyro-stabilized camera mount based on proportional multiple-integral observer

This paper deals with the problem of accelerometer error estimation and compensation for a three-axis gyro-stabilized camera mount. In a dynamic environment, the aircraft motion acceleration affects the accelerometer output and causes a degradation of attitude steady accuracy. In order to improve control accuracy, this paper proposes a proportional multiple-integral observerbased control strategy to estimate and compensate the accelerometer error. The basic idea of this paper is to approximate the error property by using a q-order polynomial function and extend the error and its derivatives as augmented states. Then a proportional multiple-integral observer is developed to estimate the error, with which the relationship between the error and the imbalance torque is formulated. The estimated value is compared to an angle threshold, the result of which is used to compensate the accelerometer output. Through static and vehicle-mounted experiments, it is demonstrated that compared with the traditional method, the proposed method can improve the attitude steady accuracy effectively.     

Decentralized estimation of sensor systematic error and target state vector

Multi-sensor data fusion has found wide uses in both military and civilian areas[1]. In multi-sensor information fusion systems, the fusion contains centralized, distributed, hybrid and multi-level structure[1].Refs. [2—4] discussed track fusion in distributed multi-sensor target tracking systems. Ref. [5] presented multisensor hierarchical estimation algorithms with feedback information. Their fusion methods did not deal with the systematic error that may degrade the performance of multisen…     

基于广义跟踪误差的一阶非线性时滞系统自适应迭代学习控制

针对一类具有未知时变时滞的一阶非线性参数化系统,提出一种自适应迭代学习控制方案。通过利用边界层函数构造广义跟踪误差,消除了迭代学习控制初始精确定位的限制。为避免因引入边界层函数而产生的奇异性问题,引入双曲正切函数,并根据双曲正切函数的性质,通过构造Lyapunov krasovskii型复合能量函数证明了所有信号的有界性和跟踪误差的收敛性。仿真算例验证了所提出方案的有效性。     

Registration based compensation method based on adaptive subspace tracking

The registration based compensation (RBC) method is an effective method to compensate the range-dependence of the main-lobe clutter and side-lobe clutter in the same time. However, the compensation performance of the RBC degrades because of the mismatch of prior information and the loss of degree of system freedom. Moreover, the RBC is not very suited for real-time implementation because of the enormous computational complexity and memory usage of eigenvalue decomposition. In this paper, a novel clutter range-dependence compensation method using the modified maximum likelihood adaptive subspace estimation algorithm, which is named the MRBC method for short, is proposed. The eigenvectors matrix and eigenvalues matrix of the clutter covariance matrix are estimated by iterative tracking instead of temporal and spatial smoothing, spectrum calculation and eigenvalue decomposition. Compared with the traditional RBC method, the proposed method can reduce the computational complexity significantly and maintain the performance of clutter range-dependence compensation. In addition, the proposed method can also achieve good performance when the system error exists because of no use of prior information. Experimental simulations demonstrate the validity of this method.     

基于前馈补偿的空间光通信精跟踪控制研究

针对空间光通信精跟踪系统存在非线性、时延滞后的特性而难于建立精确的数学模型,设计了基于前馈补偿的模糊比例、积分和微分(PID)控制系统。采用camera-link接口的高帧频可开窗口CMOS相机和大规模FPGA芯片,设计了精跟踪处理控制平台。将图像处理、前馈补偿和模糊PID控制等功能全部集成在FPGA芯片内部,大大降低了系统体积和成本;将模糊PID与前馈补偿相结合,极大提高了系统的控制精度和抑制外部干扰的能力。测试结果表明,该系统稳定精度高、抗干扰能力强。