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1.
《自动化仪表》2019,(9)
为了实现对目标的准确测量和跟踪,无人机光电平台必须要有较高的视轴(LOS)稳定精度,视轴稳定系统必须要有良好的控制性能和抗干扰能力。为了提高平台的视轴稳定精度,提出了一种将模糊比例-积分-微分(PID)控制器与扰动观测器相结合的研究方法,解决了单一方法抑制扰动的局限性,有效提高了抗干扰能力。试验表明,在1 Hz的力矩扰动下,加入基于速度扰动观测器(VDOB)的稳定回路的隔离度为4.31%,小于未加入VDOB回路的5.84%;在1 Hz的速度扰动下,加入VDOB的稳定回路的隔离度为4.72%,小于未加入VDOB回路的5.56%。试验结果证明,模糊PID能隔离大部分扰动信号,扰动观测器能进行有效反馈补偿,两者结合的方法提高了系统抗干扰能力和平台的稳定精度。通过对平台稳定回路的研究以及视轴稳定精度的提高,能改善机载光电平台的跟踪性能,有效增强无人机的作战力。 相似文献
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3.
针对飞行器光电稳像平台在强气流冲击下,质量不平衡等系统内在因素所引起的扰动力矩增大,导致系统视轴稳定(LOS)精度严重下降的问题,提出了一种典型两轴直角正交结构稳像平台的扰动力矩模型,此模型考虑了框架间运动耦合的影响.针对扰动力矩信号重构过程中的多传感器噪声影响问题,提出了无迹卡尔曼滤波扰动力矩在线估计方法,并构建力矩前馈控制回路,实现了对扰动力矩的自适应补偿.半实物仿真实验结果表明,扰动力矩估计的收敛速度快,估计过程平稳.在0.5 Hz~4 Hz特征频点的载体扰动下,相比于带有摩擦力矩补偿的扰动观测器控制方法,系统视轴稳定精度提高了10.9%~29.3%. 相似文献
4.
针对运动平台上光电跟踪系统既要有很强的抗扰动性能,又要能快速跟踪运动目标的特点,设计了稳定平台的自抗扰控制器.通过对闭环带宽的分析,改进了自抗扰控制器的结构,使闭环系统有较高的带宽.设计了扩张状态观测器对平台的扰动进行观测、补偿,并分析了系统鲁棒稳定性对扩张状态观测器的限制条件.实验结果显示,与采用PI控制相比,自抗扰控制器的稳定跟踪能力和扰动抑制能力都有一定的提高.其中,对阶跃信号的稳态跟踪误差不到PI的一半,而在2Hz附近扰动抑制比有6dB的提高. 相似文献
5.
光电跟踪系统视轴稳定的鲁棒内模控制器设计 总被引:1,自引:0,他引:1
针对运动平台上光电跟踪系统既要抑制平台扰动对视轴稳定的影响,又必须对建模误差具有很强的鲁棒性的特点,设计了稳定平台改进鲁棒性的内模控制器。通过在内模控制基础上添加一局部反馈回路构成鲁棒内模控制,并详细分析了鲁棒内模控制对系统建模误差和外界扰动的鲁棒性。仿真和实验结果显示,与采用PI控制相比,鲁棒内模控制在很宽频段范围内提高了系统对扰动的抑制能力,28 Hz以内都有10 dB以上的提高。 相似文献
6.
提出一种交流电机伺服系统的转速控制方案,在未知负载条件下可实现速度的准确调节。基于永磁同步电机伺服系统中位置与速度环组成的数学模型,以电机转角位置作为系统的测量反馈信号,设计一个扩展状态观测器对系统转速(未量测)和未知负载扰动加以估计,并用于控制和补偿。从理论上分析了速度控制系统的渐近稳定性。最后进行了MATLAB仿真和基于TMS320F2812DSP的实验测试,结果表明伺服系统能在扰动情况下实现平稳和准确的目标转速跟踪。 相似文献
7.
随着机载光电稳瞄平台在国防军事领域的广泛应用,现代武器系统对机载光电稳瞄平台控制技术的要求越来越高.鉴于此,结合分数阶控制和扰动观测器原理,提出一种基于扰动观测的分数阶控制方法,用于提高机载光电稳瞄平台控制系统的各项性能.给出相应的闭环控制系统结构和控制器设计方法,并对其输入输出特性、扰动抑制能力等性能进行研究.在阶跃响应、正弦跟踪、扰动抑制和鲁棒性等仿真实验中,所提出控制器均表现良好.仿真结果表明,所提出基于扰动观测的分数阶控制器不仅具有分数阶控制响应速度快、鲁棒性强的特性,还表现出扰动观测器抗扰能力强的优点,可以达到提高机载光电稳瞄平台控制系统性能的目的. 相似文献
8.
由于永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统应用于一些高精密场合,因此克服系统存在的负载扰动、参数变化等不确定性影响是提高系统性能的关键.针对不确定性问题,采用一种基于自适应模糊控制器(AFC)和非线性扰动观测器(NDO)的反馈线性化控制方法.首先设计反馈线性化控制器(FLC)实现系统的线性化,便于位置跟踪;其次采用NDO估计并补偿系统的不确定性,提高跟踪精度.但在实际运行过程中观测器增益较难选取,极易产生较大的观测误差,为此,采用AFC方法逼近NDO的观测误差,通过自适应律动态调整模糊规则,改善模糊控制器的学习能力,增强系统的鲁棒性,并用李雅普诺夫定理保证系统闭环稳定性.实验结果表明,与基于DOB和NDO的反馈线性化位置控制相比,该方法能够明显提高系统的跟踪性和鲁棒性. 相似文献
9.
针对小型无人直升机系统高度非线性、强耦合和易受内外部扰动干扰的特点,提出了一种非线性块反步控制与广义比例积分观测器相结合的控制策略。该方法采用广义比例积分观测器构建多阶观测回路对系统状态量、扰动量及扰动量的多阶导数进行估计,然后将扰动的估计值代入到直升机系统模型中,采用反步法回归递推得到直升机的跟踪飞行控制律。通过对阶跃信号和复杂“8”字形航迹的航迹跟踪仿真,结果表明:在多种内外部扰动影响下,所设计的控制律具有良好的动态响应和航迹跟踪性能以及抗干扰能力。相较于常规非线性扰动观测器,广义比例积分观测器对高阶和快速时变扰动具有更高的预估精度,可以达到更好的扰动抑制效果。 相似文献
10.
提出一种交流伺服系统的离散域复合控制方案,可实现在未知负载条件下的准确位置控制。基于永磁同步电机伺服系统中位置与速度环组成的数学模型,以电机转角位置作为系统的测量反馈信号,设计一个降阶线性扩展状态观测器对电机转速(未量测)和未知负载扰动加以估计,并用于反馈控制和扰动补偿。采用TMS320F2812DSP在一台实际的永磁同步电机上进行了实验测试,结果表明伺服系统能在未知负载情况下实现平稳和准确的目标位置跟踪,且对负载和参数差异具有较好的鲁棒性。这种控制方案可方便地应用于相关的伺服系统。 相似文献
11.
针对动载体的摇摆扰动对光电系统瞄准线稳定的影响,以及视频转换和目标提取滞后等造成的跟踪精度低等问题,提出了利用两个正交安装的速率陀螺敏感载体摇摆扰动的原理,实现动载体光电系统瞄准线的自主稳定;同时采用一种带前馈的分段线性双环控制方法,实现目标的高精度自动跟踪;在模拟动载体上的实验结果表明,瞄准线稳定精度最大值优于1 mrad,跟踪精度优于0.3 mrad,控制方法可适用于动载体光电系统的自主瞄准稳定和跟踪。 相似文献
12.
This paper deals with the control of single-input–single-output linear time-delayed systems, when there are different delays in the output/input transfer function. The process can be disturbed and unstable. A new control structure is proposed, solving the problem in several steps. First, by using a stable predictor/observer the plant is stabilized, regardless the delays. On the stable plant, the multidelay plant model is considered as a single delay plant with additional disturbances. The problem of disturbance rejection is solved by using a disturbance observer approach. Finally, output tracking is achieved by a two degrees of freedom controller. 相似文献
13.
H. Sira-Ramírez A. Luviano-Juárez J. Cortés-Romero 《International journal of control》2013,86(5):594-602
A linear output feedback controller is developed for trajectory tracking problems defined on a modified version of Chua's circuit. The circuit modification considers the introduction of a flat input, i.e. a suitable external control input channel guided by (a) the induction of the flatness property on a measurable output signal of the circuit and (b) the physical viability of the control input. A linear active disturbance rejection control based on a high-gain linear disturbance observer, is implemented on a laboratory prototype. We show that the state-dependent disturbance can be approximately, but arbitrarily closely, estimated through a linear high-gain observer, called a generalised proportional integral (GPI) observer, which contains a linear combination of a sufficient number of extra iterated integrals of the output estimation error. Experimental results are presented in the output reference trajectory tracking of a signal generated by an unrelated chaotic system of the Lorenz type. Laboratory experiments illustrate the proposed linear methodology for effectively controlling chaos. 相似文献
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在使用望远镜转台伺服控制系统中,精确检测转台位置和速度对实现恒星,卫星稳定跟踪非常重要,常规的增量式编码器难以满足跟踪精度要求.鉴于此,选用一种高精度的钢环反射式光栅编码器(RESM20USA413),且与ARM处理器的接口电路简单,对编码器输出信号进行了光学细分,滤波处理,并对系统进行了跟踪测试.实验结果表明:采用RESM20USA413作为直驱转台伺服系统的编码器,方位,俯仰轴的跟踪精度均在5″以下,满足系统的跟踪要求. 相似文献
15.
本系统以空地成像制导武器为典型的模拟对象,以“转台支撑单图像传感器(CCD)”模拟真实制导武器系统中“机载光学瞄准系统”和“弹载导引头CCD”,以双数字信号处理器(DSP)并行处理电路模拟真实导弹精确制导图像跟踪器,以伺服转台模拟制导武器弹载导引头伺服系统,以经过改进的去均值相关算法作为复杂背景下目标跟踪的手段,以综合显示控制终端(PC机)模拟机载计算机,并能通过终端PC机上的综合显示与控制软件对仿真过程的信息数据进行记录,对真实作战环境下的空地精确制导武器跟踪算法性能分析有一定的现实意义。 相似文献
16.
Robust adaptive controller with disturbance observer for vehicular radar servo system 总被引:1,自引:0,他引:1
Xia Liu Qi Huang Yong Chen 《International Journal of Control, Automation and Systems》2011,9(1):169-175
In vehicular radar servo system, parameter variations of the executive motor and external disturbance uncertainties have great
effects on the position tracking precision of the system. In this paper, a robust adaptive controller with disturbance observer
is designed for vehicular radar servo system, which combines the merits of disturbance observer, adaptive backstepping method
and sliding mode control. The system is modeled, and a disturbance observer is employed to observe and compensate for the
unknown uncertainties. Adaptive backstepping method is used to design the sliding model controller to guarantee the global
stability of the overall system. Simulation results show that the proposed robust adaptive controller has good performance
in position tracking and enhances the robustness of vehicular radar servo system while observing the uncertainties precisely
and quickly. 相似文献
17.
分析了挠性陀螺及其寻北原理,针对使用挠性陀螺作为敏感器件的寻北仪系统,提出了一种结构简单的陀螺伺服电路;对应给出的伺服电路原理图,分析了各个组成模块的功能;同时根据系统精度的要求及测试中发现的实际问题,通过采用补偿系统零位、选择合适采样电阻、增加延时电路等方法,可以实现减少放大器零偏对测量信号的干扰、较好地解决寻北精度与陀螺进动角速度之间的矛盾、提高系统的可靠性和稳定性等目的;实验证明在样机上改善效果显著. 相似文献
18.
在小型化机载光电成像系统中,光学铰链与伺服框架轴非正交的离轴设计,给光轴指向控制及卸载飞机扰动的稳定控制带来了一定的困难。为了解决这一问题,系统控制回路采取半捷联设计,通过使用经微分处理后的伺服框架角信号,与叠加了经抗扰算法处理的飞机载体三轴角速度信号共同作为稳定回路的期望值,再进行匹配滤波。对比采用陀螺信号反馈的直接稳定控制回路具有相似的稳定精度。 相似文献
19.
Many factors lead to fluctuations of output speed in the motor side during the movement processes in a flexible manipulator with an axially translating arm. These factors include the time-varying characteristics of manipulator parameters, external disturbance, and flexibility in the manipulator. The vibration of flexible manipulators is strengthened by fluctuations of output speed, which seriously affects the motion accuracy. Therefore, a variable parameters proportional–integral (PI) control strategy based on disturbance observer is adopted to reduce fluctuations of output speed in a dual flexible servo system. First, the dynamic model of the dual flexible servo system is established by the assumed mode method. Then, the variable parameters PI control strategy is applied to the servo system, and the controller parameters in different conditions are selected by pole placement strategies. Finally, numerical simulations and control experiments of the servo system are carried out. The results show that the control strategy using the variable parameters and disturbance observer could reduce fluctuations of output speed and improve the motion accuracy of flexible manipulators. 相似文献