转台外置的空馈式低频寻的制导半实物仿真研究

隐身目标的低频探测与跟踪制导对半实物仿真验证技术提出新的要求。内置转台容易对导引头产生电磁干扰。提出转台外置的空馈式低频寻的制导半实物仿真系统的技术方案,并建立了空馈式低频制导仿真计算模型,采用转台外置彻底消除了转台电磁干扰对导引头的影响。构建了非惯性空间运动的仿真环境,解决了半实物仿真中多重空间的信息融合问题。采用数字仿真的方式完成了仿真方法的可行性验证。验证结果表明转台外置形式可在基本不影响仿真结果的前提下消除对导引头的电磁干扰。     

基于模糊自适应PID的伺服系统控制

以飞行仿真转台伺服系统为研究对象,设计了一种带比例因子的模糊自适应PID控制器,通过误差和误差变化率在线模糊推理并调整比例因子和PID控制器的修正值.通过引入积分分离控制方法,在保证系统动态性能的前提下,一定程度上克服了模糊控制方法无法消除静差的缺点,也满足转台控制的实时性要求.仿真实验结果表明,该方法与传统PID控制相比,能够有效提高转台伺服系统的动态性能和鲁棒稳定性.     

三轴虚拟转台的产品信息管理系统研究

针对三轴虚拟仿真转台系统中的产品信息管理单元进行详细设计和实现.文章首先阐述了该产品信息管理系统的基本框架和功能特点;接着就具体原理和软件环境的实现方法进行详细论述;最后基于ADO数据库技术和先进网络技术实现了整个产品信息管理单元的软件系统.产品信息管理系统的实现除了具有虚拟转台模型库管理和生产过程控制的功能外,还具有优秀的开放接口,它能够为三轴虚拟转台系统中的仿真平台和转台模型库单元提供强有力的技术支持.     

某型飞行模拟转台数学模型的建立及其简化方法研究

这篇文章根据飞行控制系统半实物仿真对飞行模拟转台的要求，提出了建立转台数学模型的必要性，扼要介绍了转台的建模方法，给出了某型转台的完整数学模型；在此基础上，讨论了“频带覆盖”与系统分析相结合的模型同化方法，得到了能反映系统基本特性的简化模型，并根据系统的实测结果对简化模型进行了校验，为研究飞行模拟转台对飞控系统仿真结果的影响创造了条件。     

基于xPC的三轴仿真转台模型辨识方法研究

从实验设计,输入信号分析以及模型验证三个方面全面进行三轴仿真转台模型辨识研究。基于xPC实时系统和反射内存实时网络设计转台模型辨识试验,用谱分析方法研究输入信号特性,采用AIC准则和广义最小二乘法实现对转台模型的辨识,最后采用统计方法和最大熵谱估计方法对所得模型进行验证。结果表明,所辨识的转台内环控制系统模型可信度较高,可以用于半实物仿真的误差评估。     

基于非线性干扰观测器的转台反演鲁棒控制研究

针对转台系统三框耦合干扰和不平衡负载干扰等非线性因素的影响,提出了基于非线性干扰观测器的转台鲁棒Backstepping控制器.首先,阐述了鲁棒反演控制器的设计及稳定性证明;其次,通过设计并选择合适参数的NDO控制器,并进一步保证NDO控制器的全局指数稳定性及其有效性.实验仿真表明,这种新型鲁棒控制器能够很好地克服了转台现存的非线性因素影响,非常适合高精度飞行仿真转台系统的鲁棒控制.     

基于最优模糊推理的转台控制方法研究

针对飞行仿真转台系统,设计了模糊PID控制器,并采用了最优模糊推理这种新的模糊推理方法。该模糊推理方法将优化和反馈的思想引入推理过程中,依据不同的优化指标进行推理,使推理过程更为合理和有效。以某转台模型为例进行了仿真,仿真结果表明了该推理方法的有效性及模糊PID控制器在转台系统中的有效应用。     

半实物仿真惯组输出模拟及转台姿态补偿方法

针对半实物仿真传统三轴转台解耦方法大多不考虑地球自转影响造成仿真相似性不足、精度不高的问题,本文充分考虑转台纬度、方位及转序与发射点状态的差异,提出一种虚拟惯组输出模拟及实物惯组转台姿态补偿方法。当设备中不含实物惯组时,通过构建虚拟惯组并考虑误差影响模拟真实惯组输出;当引入实物惯组时,在转台解耦的基础上补偿当地地球自转角速度,根据转台奇异值与仿真需用范围可选卧式或立式驱动模式。经仿真验证,13 min飞行工况下虚拟惯组与实物惯组姿态结果一致,最大角误差约0.08°,不加地速补偿时仿真姿态相比理论值差异约3°,加入补偿后修正至约0.01°,表明该方法正确可行,能有效提高仿真精度,且方法实现简单适用性好,可工程应用并推广。     

武装直升机火控系统仿真转台的控制系统设计研究

针对武装直升机火控系统的特点,设计研制了一种可用于对其仿真实验的三轴电动仿真转台。在介绍该转台主要性能指标的基础上,提出了武装直升机火控系统仿真测试转台的控制系统总体设计方案,对控制系统的软件设计进行了详尽描述,上位机采用了先进的VxD技术,上位机与下位机的通讯采用了双缓冲机制。含实物仿真实验表明,该仿真转台的整个控制系统具有很高的控制精度,功能完善,可维护性好,已完成了多种型号武装直升机火控系统的重大试验任务。     

三轴虚拟转台的仿真平台设计与实现

针对三轴虚拟仿真转台系统中的仿真平台单元，结合虚拟现实与可视化技术、数据库和网络等技术，并通过VC 软件开发平台和软件组件设计思想，提出并建立起三轴虚拟转台的仿真平台软件系统(VFMS—SP)。仿真平台软件系统的实现，除了可为三轴真实转台系统提供性能预研的开发平台外；它还可用于转台集散控制系统中，作为实时显示真实转台运动及其仿真结果分析的一个子终端。     

飞行仿真转台的一种新型前馈跟踪控制

针对飞行仿真转台系统,提出了一种新型的前馈控制器的设计方法,并对时间常数τ给出了迭代算法。该控制器适用于数字非最小相位系统,且控制器的实现不需要指令信号的超前信息,校正后的系统在低频段相移近似为零,增益近似为1。以某飞行仿真转台系统为例进行了数字仿真,仿真结果表明了该控制器的有效性。     

高分辨水下目标近场二维散射特性计算及仿真

基于转台成像的原理和卷积反投影(CBP)的成像算法,实现了高分辨率水下复杂形状目标的近场高频二维声散射特性的计算.首先采用理论建模方法数值计算得到潜艇目标的近场高频回波仿真数据,然后采用CBP进行近场转台成像处理,得到潜艇近场距离-方位二维声图像.仿真结果清楚地给出潜艇目标强散射点的二维位置.利用该方法可以有效地预测水下目标的散射特性,为目标特征缩减和目标识别提供重要的依据.     

仿真转台解耦的鲁棒自适应模糊化设计

基于非线性微分几何理论,针对仿真转台设计了一种鲁棒自适应模糊化解耦控制器,该设计方法在保证系统稳定性和鲁棒性的同时,通过对传统的鲁棒滑模控制进行了处适应模糊化补偿,消弱了控制器的抖振,而且保证了转台解耦的有效性,该方法设计简单、实用,通过仿真验证了该设计的正确性。     

某型电动转台全数字控制系统的实现

介绍了一种新型电动仿真,测试转台的设计方案和技术特点。针对该三轴仿真,测试转台的具体特点,详细阐述了该转台所采用的全数字控制方案,说明了该方案的可行性和有效性。     

基于扩张状态观测器的飞行仿真转台鲁棒控制

飞行仿真转台作为半实物仿真和测试的关键设备,其性能直接影响仿真实验和测试结果的可靠性。针对飞行仿真转台容易受到外界干扰和参数变化影响的特点,研究了基于扩张状态观测器的鲁棒控制方法。根据系统参数的辨识程度设计了两种不同的扩张状态观测器。利用扰动估计值进行动态补偿使被控对象线性化,并在此基础上设计了等效速度和加速度前馈。根据扩张状态观测器不能完全估计扰动的特点引入滑模控制项以增强系统鲁棒性。实验表明提出的方法针对飞行仿真转台系统的不确定性具有很强的鲁棒性,并具有良好的跟踪性能。     

半实物仿真中转台指令的形成

本文讨论了在不计及重力与地球自转影响下,阻尼陀螺、捷联惯性测量组合为实物的导弹半实物仿真试验中,转台指令的形成问题。一方面由于三轴转台的转序与描述导弹绕质心转动的运动学方程所采用的转序不同,另一方面由于转台各框的转动范围有限,使得这一问题的解答不一目了然.本文论述了转台复现导弹角运动的实质是复现导弹在惯性空间的角速度,而不是角位置,在此基础之上给出以微分方程形式和坐标变换矩阵形式形成转台指令的两种方法,并进行了验证。     

三轴仿真转台的建模与仿真

在分析三轴仿真转台机械装置动能的基础上,利用力学拉格朗日方程推导出较准确的运动方程。利用电机和阀控液压马达的方程式,给出三轴转台系统的微分方程,利用MATLAB进行数学仿真。此数学模型可作为设计和调试三轴仿真转台控制器的基础。     

基于三轴转台误差分析的IMU标定方法

为了减小三轴转台误差对惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)误差模型系数标定精度的影响,提高IMU在三轴转台上的标定精度,首先分析了三轴转台各误差源,给出了陀螺仪和加速度计的输出与转台的位置、姿态误差之间的关系。据此设计了正十二面体-20点的位置和速率试验计划。该方法能同时辨识出IMU的误差模型系数以及转台误差源,自动补偿了三轴转台的误差,提高IMU误差模型系数的标定精度。最后对理论分析结果进行仿真验证,给出了转台误差与IMU误差模型系数标定误差之间的关系。     

基于小波神经网络的自适应逆控制及其应用

神经网络控制特别适用于具有非线性和不确定性因素的系统。采用小波神经网络(WNN)对飞行仿真转台的直流伺服系统进行实时辨识,得到其逆模型。然后将这一训练后的网络作为前馈控制器与常规反馈控制器结合构成并行自适应逆控制器,控制转台跟踪指定的速度和位置轨线。仿真结果表明该方法的有效性。     

针对转台及控制器设计的虚拟样机技术应用研究

基于虚拟样机技术进行了飞行仿真转台及其控制器的设计.考虑到非线性、摩擦以及机械系统的柔性特性利用ADAMs进行具有复杂特性的虚拟样机建模.采用Solidworks进行机械部分的建立并导入ADAMS中,使机械设计和虚拟样机设计连贯有序.提出了利用虚拟样机技术代替通常的数学模型进行控制器设计及仿真实验的方案,使设计与实验结果与实际系统更加贴近.基于虚拟样机技术在更接近实际的情况下对控制性能进行检验.并且,控制器的设计可以在实际样机生产之前开始,提高了设计效率.以某单轴转台为例,详细介绍了该控制器设计及校验方法.联合仿真结果证明了方案的合理性.