PMAC2下高速电主轴直接转矩控制系统设计

目的为解决高性能直接转矩控制法对电主轴进行控制和驱动。提高高速电主轴的动态响应速度问题．方法采用PMAC2型卡（可编程多轴运动控制卡Ⅱ型），结合高速电主轴的结构特点，建立了本系统电主轴在两相静止坐标系下的动态数学模型．结果通过动态数学模型设计了一套高速电主轴直接转矩控制系统。实现了高速电主轴的宽调速范围，快速准停，准位，准速，并给出了直接转矩控制系统的基本结构框图，系统控制原理图，软件程序流程图．结论研究表明，直接转矩控制系统的控制结构及控制过程简单，易于实现，便于全数字化，进一步精简了高速电主轴的控制结构，适应高速数控机床的要求，因此实现全数字化的直接转矩控制的交流电机调速系统具有潜在的经济价值和实际意义．     

基于"黑板"结构的分布式照明控制系统决策方法

目的 研究城市照明系统的智能控制策略，通过先进的控制结构、控制策略和控制方法等手段解决照明系统节能与正常运行问题。方法 借助于多Agent控制理论和数据融会技术，将区域照明控制系统划分成多个独立的控制器（多Agent），多A-gent之间通过网络相连以构成一个控制网络，在多Agent之间基于逻辑上的“黑板”结构来实现传感数据等共享．结果 为分布式照明系统的正确决策与正常运行提供了必备的基础条件．借助于网络上逻辑“黑板”结构的数据共享，提出了分布式照明控制系统群体决策所需要的数据修改、表决、诊断和决策的规则与策略．结论 经在某住宅园区照明控制系统两年多实践证明，采用多Agent等先进的控制结构、控制策略和控制方法会对照明系统的节能与正常运行等带来便利。     

基于PLC的低速风洞控制系统设计

利用PLC实现了低速风洞控制系统,系统采用了PLC加上位机的控制结构,实现了恒风速控制、直流电机转速控制、参数实时采集显示以及报表查询等功能.结合本单位风洞控制系统的成功改造,说明该方法可靠性高,具有较强的实用价值.     

无刷电机驱动控制系统的研究

介绍一种基于DSP控制的无刷电动机驱动控制系统,对其主电路结构、控制结构和系统保护等内容进行了讨论,实验结果表明该设计方案结构简单、可靠性高、效果良好.     

二自由度内模控制抗扰及鲁棒性分析

文章针对生产过程中常见的对象不精确及扰动或参数波动等情况,采用2自由度内模控制结构进行系统设计。通过内模前馈控制器及反馈滤波器设计来探讨内模控制结构如何有效提高控制系统的抗扰及鲁棒性能。然后使用Matlab仿真工具,实例设计反馈滤波器并在simulink下进行系统仿真,结果表明该二自由度内模结构设计方法可行,控制性能好,合理的滤波系数可保证系统具有良好的抗扰及鲁棒性能。     

汽车转向/制动不确定系统的一致性协同控制

考虑到不确定参数和耦合干扰会使系统性能恶化,提出一个一致性协同控制系统研究汽车转向系统和防抱死制动系统的协同控制问题。该控制结构由制动鲁棒自适应控制器和转向一致性鲁棒自适应控制器组成。先设计了制动鲁棒自适应控制器;然后针对转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难,定义一致性误差和一致性误差模型;设计转向角和横摆力矩的一致性鲁棒自适应控制器;最后设计制动力分配策略。仿真结果证明提出的一致性协同控制系统是正确可行的,它改善了汽车制动稳定性能和转向性能。     

动态高型控制在光电经纬仪伺服系统中的应用

目的 设计Ⅱ型跟踪伺服系统，解决传统经纬仪跟踪伺服系统跟踪精度低的问题．方法 在原有PID控制系统稳定的前提下，引入动态高型控制方法，改进其控制结构，通过适时引入积分环节，优化了控制器的结构，改善了控制性能．结果 仿真结果表明，引入动态高型控制方法后，系统获得比传统PID控制方法更高的稳态精度．对于跟踪快速运动目标，动态高型控制系统具有较大的优势，不但跟踪速度快且稳态精度高．结论 采用动态高型控制方法，能提高系统的稳态跟踪精度，且系统的动态性能可满足实际应用的要求．仿真结果证明了该方法的可行性和有效性，在光电经纬仪伺服系统中具有广阔的应用前景.     

基于反馈线性化的二自由度协调控制系统设计

协调控制系统的性能直接影响单元机组运行的安全性和经济性。为了克服非线性环节以及能量供需之间关联耦合作用对协调控制系统控制品质的影响,将反馈线性化方法与二自由度控制结构结合,针对一个典型的非线性机炉系统模型,设计出协调控制系统。在不同工况下的仿真试验表明,所设计的控制系统具有良好的设定点跟踪性能、抗干扰能力及鲁棒性。     

开沟铺管机自动导航系统设计与试验

为了提高开沟铺管机智能化水平,解决开沟铺管直线作业精度要求高的问题,将计算机测控技术与GPS导航技术相结合,设计了开沟铺管机自动导航控制系统。由GPS、姿态传感器和行走速度信息融合系统测量开沟铺管机实际运行轨迹,自动导航系统控制转向和自动调速,达到跟踪给定航线的目的。针对开沟铺管机履带式行走机构的特点,设计了左右履带行走速度控制与监测系统,采用模糊控制方法,构建了开沟铺管机转向闭环控制系统。田间自动导航试验结果表明,在GPS采用RTK定位方式,车辆行进速度不大于0.4m/s时,直线跟踪误差小于10 cm,自动导航系统能满足开沟铺管作业精度的要求。     

无刷电机驱动控制系统的研究

介绍一种基于DSP控制的无刷电动机驱动控制系统，对其主电路结构、控制结构和系统保护等内容进行了讨论，实验结果表明该设计方案结构简单、可靠性高、效果良好。     

一种基于VINS/FINS组合导航方法

针对视觉惯性组合导航系统中微惯性器件精度偏低,以及足部惯性导航系统航向角误差可观测性差的问题,研究了一种基于上述两种系统的信息双向融合的导航定位方案. 该方法的系统结构由安装于双足步行机器人躯干部分的惯性导航系统和安装于其足部惯性导航系统两部分组成. 惯性导航系统通过视觉同时定位与地图构建数据融合方法可以获得相对准确的航向角,足部惯性导航系统利用零速修正后的位置信息实时修正惯性导航系统中的低精度惯性器件误差,从而构建视觉与惯性信息双向融合的组合导航系统结构. 实验结果表明,该组合导航方案可以有效提高双足步行机器人的航向精度和定位精度.     

帆船的模糊自适应控制方法研究

针对非线性、时变的帆船航行系统,提出了一种基于T-S模糊模型的帆船模糊自适应控制新方法.该方法采用T-S模糊模型,将舵角的非线性控制局部线性化,设计相应的局部线性控制器,通过模糊推理综合各局部线性控制器的输出,得到全局控制量.利用线性神经网络技术的自学习技术,获取模糊推理规则,优化模糊控制器的参数,提高系统的自适应性.仿真结果表明,该方法能实现对帆船航向的智能控制,具有一定的实际应用价值.     

超声引导肝肿瘤微波消融治疗机器人系统的研究

为了超声引导肝肿瘤微波消融治疗更精确、更稳定和程序化,减少人为和经验因素的影响,减轻医生劳动强度,保证整个治疗的精确实施,通过分析临床需求,开发了一种床跨式悬臂机器人系统,主要包括手术导航系统和主被动关节相结合的穿刺机器人子系统。机器人可在导航软件的驱动下完成消融针的导航,协助医生完成手术。这种机器人结构简化了控制算法,提高了控制精度。为了进一步减小误差,重新定义了对系统精度影响最大的磁定位装置高精度工作区域。在此区域下,利用多模态穿刺体模进行了系统精度实验。结果表明机器人系统整体位置精度为±1.73 mm,姿态精度为±0.66°,满足临床对定位精度和姿态精度的要求。     

基于Xenomai实时Linux的北斗/GPS导航接收机

设计了一种基于Xenomai实时Linux的北斗/GPS导航接收机. 该接收机主体采用SoCFPGA进行实现,其中HPS上的基于Xenomai的Linux实时操作系统负责系统初始化、任务调度、射频前端驱动、捕获和跟踪环路的控制、位同步和帧同步处理以及定位解算等,而数据采集、卫星信号捕获和跟踪等部分由FPGA实现. 经测试,该接收机中的实时操作系统的任务响应延迟小于15 μs,实时性能够满足北斗/GPS导航接收机对实时性的要求,且接收机的CEP测试结果达到2.290 4 m,能达到定位需求. 此外该接收机能够支持输出差分定位的原始数据及扩展组合导航.     

面向无人机的逐点偏移式卫星导航欺骗干扰方法

针对无人机在失控肇事、干扰航管、窥视窃密、恐怖袭击等方面的危害,本文提出一种基于逐点拉偏式卫星导航欺骗方法,通过重构错误的导航坐标系诱骗目标无人机飞离敏感区域保护地面安全。该方法将整个无人机欺骗过程看作是单步位置欺骗拉偏的时间迭代过程,首先根据无人机的运动学模型以及外部量测信息估算出无人机的真实位置点以及真实控制输入量;然后考虑无人机飞行控制器对欺骗效果的影响,在真实控制输入量中抵消掉预先设置的欺骗控制力矩效果,设计构造虚假卫星信号使得GNSS/INS组合导航模式下的滤波估计无人机位置点仍靠近原始期望目标点,但发生了偏差;最后这种偏差产生的无人机轨迹跟踪控制输入量会导致无人机真实状态点往欺骗目标点偏移,实现单步卫星导航欺骗效果。单步欺骗过程在时间上的迭代运用,可实现无人机位置的逐点偏移式欺骗。仿真结果显示利用逐点偏移式卫星导航欺骗方法能使得目标无人机慢慢偏离原始轨迹而跟踪欺骗轨迹,且组合导航滤波器估计轨迹仍跟踪原始参考轨迹,达到了卫星导航欺骗的目的。本文提出的基于逐点拉偏式卫星导航欺骗干扰技术可用于保障重点区域/人员的低空安全防护。     

基于距离量测的主从式AUV协同定位系统观测性研究

研究了基于距离量测的主从式自主水下航行器(AUV)协同定位系统观测性问题。主AUV可以利用装备的高精度导航设备进行精确定位,从AUV装备低精度导航设备,需融合主从AUV之间的距离量测进行水下定位。针对控制输入对协同定位系统可观测性的影响,建立了从AUV在主AUV体坐标系中的运动学模型,并选取主从AUV间的距离值作为观测量,利用基于Lie导数的非线性系统观测性秩判据分析了不同控制输入下协同定位系统的观测性。仿真结果表明,对于可观测的协同定位系统,从AUV的位置估计具有良好的收敛性和定位精度。     

基于捷联惯性导航的室内定位系统研究

基于捷联惯性导航的室内定位系统是综合运用MPU6050陀螺加速度计模块、HMC5983三轴电子指南针模块和蓝牙模块来实现定位. 系统以STM32单片机为控制核心,依此算出四元数和旋转矩阵,并利用卡尔曼滤波算法计算最优姿态角,在此基础上获取载体在导航坐标系中的运动加速度,通过对加速度的两次积分计算出载体在导航坐标系中的位置信息. 为了克服惯性导航固有的不可消除的积累误差,布设关键通信节点,采用局部蓝牙通信定位,并通过加权平均融合对位置信息做出修正,提高了定位系统的定位精度.     

寻的导弹的变结构比例导引律

设计寻的导弹稳定控制回路 ,证明修正的变结构比例导引律能够用于被动寻的导弹系统 ,并比较变结构比例导引律和比例导引律在寻的导弹中的应用效果 .采用角速率反馈和线加速度反馈可提高自动驾驶仪的稳定性和鲁棒性 ,通过寻的导弹攻击坦克和直升机的计算机数学仿真 ,对比两种导引律 .弹体的阻尼性能和稳定性能提高 ,修正的变结构比例导引律与比例导引律相比 ,显著降低了导弹末段过载 ,使弹道平直 ,并减少了脱靶量 .变结构比例导引律也适合被动寻的导弹系统 ,特别适合攻击直升机     

北斗车辆自适应组合导航技术研究

车辆在“城市峡谷”、高架桥下、隧道等环境利用北斗卫星导航系统进行导航过程中,存在卫星导航信号易受遮挡和干扰的局限性.将北斗卫星导航系统同惯性导航系统、里程计等传感器进行组合,运用Kalman滤波技术进行多传感器的信息融合,能够较好地提高导航精度以及导航系统整体的自主性、抗干扰性、容错性和可靠性.针对现有车辆导航系统可靠性不高的问题,着重对基于Kalman滤波的北斗车辆自适应组合导航可靠性进行了相关研究.     

GPS信息实时标注系统的实现

多媒体旅游智能导航系统平台设计中需要第三方确定并显示GPS信息接收者的位置,基于这种要求提出一种将GPS、GPRS和GIS三种技术综合利用,实现GPS信息实时标注的方法．该方法通过GPS模块接收信息,GPRS网络作为传输渠道,MAPXTREME控件为图形平台．本文描述了系统的结构,并实现了其功能．