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.     

基于状态滤波器的变结构伺服控制器研究

将离散滑模变结构控制应用于高炮伺服控制器的设计中。先将高炮伺服系统简化成惯性环节和积分环节的二阶数学模型,取伺服系统输出的跟踪角度和跟踪角速度作为系统的状态变量,以及滑模变结构控制的依据。由于滑模变结构控制需要系统的跟踪速度来进行控制,而精确的跟踪角速度值不易直接测量得到,故采用推广Kalman滤波对系统跟踪角度和跟踪角速度进行精确的估计。用估计量代替测量值来实施滑模变结构控制,从而保证系统的性能。仿真结果表明,该方法有效。     

基于概率法与有限元法的火炮方向机齿轮传动误差分析

系统分析了火炮方向机齿轮传动过程中产生的静态传动误差和动态传动误差因素。考虑到误差的随机性,采用概率法分析了齿轮传动的静态传动误差;考虑到齿轮时变啮合扭转刚度对动态传动误差的影响,采用有限元方法分析了齿轮传动的动态传动误差。基于以上提出的计算方法,推导了齿轮传动误差的计算公式,通过实例验证了计算公式的可行性和正确性,得到了方向机在不同载荷下动态传动误差曲线,可为研究火炮方向机对调炮精度的影响提供参考。     

基于磁场定向控制的火炮交流伺服系统

基于磁场定向控制的火炮随动全数字交流伺服系统,通过永磁同步电动机定子三相电流中的励磁分量和转矩分量解耦,将交流电机等效为直流电机进行控制.系统硬件采用交直交电压型变频电路,主电路由整流电路、滤波电路及智能功率模块IPM逆变电路构成.系统控制以DSP芯片TMS320F2812为核心,构成全数字矢量控制系统.系统软件由控制主程序和PWM中断服务子程序组成:主程序完成DSP的初始化、参数设定、过压、过流保护等功能;PWM中断服务子程序完成电流采样,转速计算,矢量变换和PWM输出等功能.     

基于定量反馈理论的火炮随动系统鲁棒控制研究

针对火炮随动系统由于参数摄动及非线性扰动等因素导致控制精度不高的现象,提出一种基于定量反馈理论（QFT）的火炮随动系统鲁棒控制策略。在建立带有不确定参数的火炮随动系统模型的基础上,以某火炮随动系统为例,利用回路整形法设计控制器,分析验证该控制器作用下系统稳定性、跟踪性及鲁棒性,并研究带有参数摄动、输出扰动等情况下系统的时域响应。研究结果表明,所设计的QFT鲁棒控制器能够满足火炮随动系统性能指标要求,有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能,证明了该方法的有效性。     

永磁同步电机驱动器直流母线传导干扰分析与抑制

针对大功率永磁同步电机驱动器直流母线上的传导干扰导致驱动器难以满足国军标对电磁兼容性要求的问题,分析了驱动器直流母线上传导干扰产生的原因,设计了一个额定电压为56V、额定电流为100A的EMI滤波器,用于抑制驱动器直流母线上的传导干扰。通过分析滤波器的源阻抗和负载阻抗,根据阻抗失配原则,确定了滤波器的电路模型,并且对滤波器的插入损耗进行了理论计算。将该滤波器应用于某大功率永磁同步电机驱动器直流母线上,进行了电磁兼容试验。试验结果表明所设计的滤波器有效抑制了传导干扰,具有一定的参考应用价值。     

基于迭代学习的供输弹系统协调器控制研究

针对某供输弹系统协调器中托弹盘翻入输弹线采用行程开关控制,位置控制精度难以保证,影响到弹丸卡膛一致性的问题,引入迭代学习控制作为位置环控制器,设计了一个控制托弹盘翻入输弹线的永磁同步电机控制系统,仿真结果表明:经过多次迭代学习后,位置控制误差趋于一个稳定值,有利于提高弹丸的卡膛一致性,从而提高火炮射击精度。