天线伺服系统的快速辨识算法

天线伺服控制系统在移动卫星通讯中起着关键性作用,其对象模型的品质直接影响天线伺服控制系统的设计与性能.本文针对天线伺服系统的建模问题提出一种基于系统阶跃响应的快速优化建模方法.利用这一结果,本文建立了0.9 m小口径天线伺服系统的二阶模型.进一步,讨论了基于系统伪随机响应谱密度函数的模型有效性验证方法和模型品质的评价准则,并分别在频域和时域中将由本文方法及最小二乘法所得的模型与系统实际数据进行对比分析.本文辨识方法的优点是计算简单,易于工程应用,对系统阶次不敏感并且能较为精确地描述系统主谐振峰的特性,适用于实际工程中的参数在线整定.     

具有柔性特性的机电伺服系统辨识

机电伺服系统中的柔性谐振特性是限制系统性能的关键要素,准确地描述柔性特性对于抑制谐振和提升伺服性能有重要意义.本文采用伪随机序列作为辨识激励,将脉冲响应相关性辨识和特征系统实现算法相结合,提出了一套集实验设计、模型计算、模型验证于一体的系统辨识方案;该辨识方案适用于机电伺服系统的辨识任务,且能够有效识别系统的柔性模态.本文以某大口径射电望远镜天线设备为应用实例,详细介绍了本文所述辨识方案的实施细节,得到了此天线伺服系统的模型.为了评价所得模型的质量,分别从频域和时域对比了本文方法、最小二乘和子空间方法所得模型与实测数据的拟合情况;结果表明,相比其他两种辨识方法,本文方法获取的模型对柔性谐振的辨识更加准确.     

基于遗传算法的直流伺服系统参数辨识及摩擦补偿控制

针对静态摩擦力对数控机床直流伺服系统的干扰问题,提出了一种先利用遗传算法对静态摩擦模型中的参数进行辨识,然后采用基于摩擦模型补偿的伺服控制方法。该方法首先根据直流伺服系统的摩擦特性建立摩擦模型,再将摩擦补偿引入到直流伺服系统的反馈控制结构中,获取伺服电机的位置误差。采用遗传算法对摩擦补偿模型进行参数辨识,使摩擦补偿量在数值上不断逼近实际的摩擦干扰,并利用摩擦补偿量来抵消摩擦给伺服系统带来的影响。为了验证参数辨识的效果,将普通PD控制与基于摩擦补偿的PD控制进行了仿真比较,实验结果表明,后者能够消除由于静摩擦的存在而造成的位置跟踪中出现的平顶现象,能够达到理想的跟踪效果。因此,本文所提出的方法具有较强的摩擦干扰补偿能力,能够实现对直流伺服系统的精确控制。     

伺服系统的反馈控制设计研究综述

伺服系统广泛应用于工业和国防的各个领域,例如射电望远镜天线伺服系统、雷达伺服系统、动中通伺服系统、硬盘驱动伺服系统、金属切割系统和数控机床等.为了满足伺服系统的高性能要求,先进的控制算法设计越来越受到关注.本文以天线伺服系统和硬盘驱动伺服系统为例,阐述了伺服控制系统中普遍存在的高频谐振、带宽约束和外界扰动等共性问题,从系统的干扰抑制、跟踪性能和鲁棒稳定性问题的角度,归纳了伺服系统主要的控制器设计方法.     

系统辨识在水压仿真器试验建模中的应用

水压仿真器作为一种特殊电液压力伺服系统,通过控制伺服阀的开口直接控制工作腔的压力变化,很难通过理论方法进行建模。应用系统辨识方法对水压仿真器的数学模型进行了研究,首先设计能使系统稳定的简单闭环,再对系统施加合适的输入信号,记录系统的输出信号进行试验建模,最后推导出被控对象的数学模型。经过验证,辨识模型基本能够反映实际系统的特性,这种辨识方法是研究水压仿真器或相似压力伺服系统特性的一种可行方法。     

电液伺服系统多项式非线性建模与控制一体化设计

常规电液伺服系统PID控制无法克服非线性因素影响,存在跟踪准确性和鲁棒性问题.因此,本文提出电液伺服系统多项式非线性H_∞控制律设计方法,改进电液伺服系统的控制性能与鲁棒性.首先利用多项式非线性模型对电液伺服系统进行系统辨识,得到以误差作为状态变量的多项式非线性模型;然后设计多项式非线性控制律,证明所提出控制律可以保证系统从干扰至控制输出L₂增益小于等于设定值,并且在系统干扰为零时保证误差全局渐进收敛,同时给出了控制律的求解方法.最后对提出的控制律进行实验验证.实验结果表明:相较于常规PID控制,多项式非线性控制律能够改善实验台伺服缸控制过程的瞬态响应,具有更好的抗干扰能力.本文提出的设计方法为非线性H_∞控制在电液伺服系统控制领域的实际应用提供了可行方案.     

一种用于舰载无人机通信的天线伺服系统设计

为克服舰载设备使用稳定平台的可靠性问题,提出并设计了一种脱离稳定平台用于舰载无人机通信的天线伺服系统。该天线伺服系统用于舰艇对舰载无人机的实时跟踪,具有自动跟踪和手动跟踪两种工作模式,并且结构简单、工作稳定、响应速度快。从系统设计原理出发,阐述了系统的机电作动机构、角度跟踪算法、系统硬件电路设计以及伺服电机控制策略。实验表明,该伺服系统能够实时对舰载无人机进行精确跟踪,从而保障舰艇与无人机的有效通信。     

自校正PID控制在雷达天线控制系统中的应用

为了提高雷达位置伺服系统的跟踪能力,缩短系统的响应时间,在原模拟伺服系统中加入计算机作为控制器.系统采用自校正PID控制方法对雷达天线进行位置跟踪,避免了一般的数字PID控制时参数无法在线调整的缺点,并通过Matlab进行了仿真.仿真结果表明,所设计的控制器应用在雷达伺服系统中能达到满意的控制效果,响应速度较快.     

伺服系统的滑模变结构控制器设计

伺服系统不确定性和离散指数趋近律造成系统的系统抖振,传统的PID控制方法难以实现系统对精度和稳定性的要求.为了提高控制系统的性能,提出滑模变结构控制问题.采用参数辨识法,分别获取被控对象在空载和满载模型,并将空载测试数据按二阶模型结构辨识得到被控对象近似模型,作为离散滑模控制器设计的标称模型,并采用自适应趋近律设计了离散滑模控制器,分别对被控对象的两个模型进行控制仿真.结果表明,离散滑模变结构控制器能够使伺服系统满足要求,对参数摄动和外部干扰具有较强的鲁棒性,提高了控制器性能,为设计提供了依据.     

基于工程化参数优化的遥测伺服系统仿真分析

针对试凑法研制的XX设备的天线伺服系统无法得到最优化的PID参数情况,研究该设备伺服系统的PID参数优化。首先从设备原始资料及说明书着手,分析设备的组成原理、各元器件的性能以及天线伺服系统指定角度跟踪的机理,其次查阅相关资料,分析该系统关键部件的传递函数模型从而建模整套天线伺服系统,从系统的三环结构依次按照工程化设计的原则对天线伺服系统的参数进行理论优化,最后,采用Matlab/Simulink软件对优化后的整套伺服系统进行仿真分析。仿真分析结果表明采用工程设计优化后参数其总体天线伺服系统的阶跃动态响应性能相比于当前天线的伺服系统性能更佳。该方法从理论上对天线伺服系统的控制性能优化提出了一定的指导作用,对设备到的优化和性能提升提供了一定的实用价值。     

锅炉—汽轮机系统的逆系统控制方法

针对非线性锅炉－汽轮机系统各变量间所存在的严重非线性强耦合特征,提出了对其控制的逆系统解耦控制方法,仿真结果表明,采用逆系统控制方法设计的锅炉－汽轮机系统,可在全负荷范围内克服其非线性和严重耦合性,优于其它基于局部工作点所设计的Hx等控制方法。     

应用型本科实验实践教学体系的研究

针对广东培正学院实验实践教学的现状,提出应用型本科实验实践教学体系应由目标体系、内容体系、条件体系、管理体系及评价体系5个子体系构成,详细分析每个子体系的主要内容,形成广东培正学院涵盖基本技能训练、专业综合技能实训、独立实验(实训)和社会实践4大模块组成的应用型实验实践教学体系。     

嵌入式系统定义探讨

对目前国内流行的嵌入式系统定义提出质疑,认为嵌入式系统不是"专用计算机系统",嵌入式系统不只"以计算机技术为基础".从嵌入式系统的发展起源、体系结构、功能特点、知识技术体系等方面进行了分析论证,从而进一步完善了嵌入式系统的定义.     

Distributed and autonomous sensing based on the immune network

A distributed and autonomous sensor network is proposed based on the informational features of the immune network: recognition of nonself by distributed and dynamically interacting units, recognition by a simple comparison with the units themselves, dynamic propagation of activation that would lead to system-level recognition, and memory embedded as stable equilibrium states in the dynamic network. The network is explained by an illustrative example of an eight-coin puzzle: a balance must be used only three times to identify one coin with a different weight from the other seven coins. Our network also uses a dynamic structure network rather than the fixed structures used in neural networks. Simulations show that nonself (the different coin in the eight-coin puzzle, the sensor/process fault in the monitoring example) will be identified by dynamically propagating activation through the network. This work was presented, in part, at the International Symposium on Artificial Life and Robotics, Oita, Japan, February 18–20, 1996     

复杂自组织系统的研究综述

自组织系统是一类复杂系统,它通常驻留在开放的环境中,并且可以根据外部环境和内部状态的变化,通过系统成分之间的自主交互,对系统进行动态调整,从而更好地满足设计目标。近年来,随着计算机技术和Internet的不断发展,越来越多的计算机系统呈现出自组织的特征,有关自组织系统方面的研究变得非常活跃,受到学术界和工业界的广泛关注和重视。本文在深入分析自组织系统概念和特点的基础上,从理论模型、核心机制、关键技术、支撑平台四个方面对自组织系统的研究现状进行了综述和分析,介绍了其应用,讨论了自组织系统研究面临的问题和挑战,并展望了进一步研究方向。     

微机监控技术 三

本文系统地讲述了以微型计算机为中心的微机监控系统的工作原理、系统组成和应用方面的有关技术。分为监控系统的功能和结构、硬件系统和软件系统三个部分。本文为第三部分。     

卡车的TSK模糊控制

针对在保证一定精度的条件下,要求一次性完成卡车的倒车的情况,利用TSK (Takagi-Sugeno-Kang)模糊系统控制卡车,在TSK模糊控制器作用下让卡车从任意的初始位置一次性倒车到指定的位置。在卡车数学模型中,线性部分设计线性状态反馈控制器,非线性部分先求TSK模糊模型,然后设计基于TSK模糊模型的TSK模糊控制器。它是一个非线性控制器,可保证闭环系统的稳定性。仿真实验结果表明,所设计的TSK模糊控制器对卡车的倒车控制是非常有效的。     

数字仿真应用科学

数字仿真应用科学,如同其它学科的应用科学一样,也是包括应用理论和应用技术(工程技术、生产技术等)两部分.数字仿真应用理论,按仿真对象不同,可分为连续系统仿真、离散事件系统仿真、连续一离散混合系统仿真、复杂系统仿真来分别加以阐述,而数字仿真应用技术可按构造仿真、实况仿真、虚拟仿真来分别给以说明.如今数字仿真的应用,日益广泛,正在向普适化迈进.     

股票信息系统的组成与应用

对中国股票市场的信息系统做了一个总体概括和介绍。将整个股票信息系统分解为券商信息系统、交易撮合系统、盘后结算系统以及行情分析和信息发布等四个系统,并详细阐述了各信息系统之间的关系,分别给出各个信息系统的基本设计原理和架构。     

A tracking system with space virtual feedback

In this paper, a tracking system with space virtual feedback （SVF） is presented. The whole tracking system is closed by the space virtual feedback line that is the line of sight （LOS）, but the parts in the system, such as the tracking subsystem and the servo subsystem, are in the state of open-loop. Because the SVF tracking model is used, the correcting loops can be removed in this system architecture. So the tracking speed and accuracy of the system are greatly improved.