多频段共口径遥感信号接收天伺馈系统设计

针对多频段遥感信号接收系统对S/C/X/Ku/Ka五频段信号共口径接收、高精度指向和全空域过顶稳定跟踪需求,研制了一种多频段遥感信号接收天伺馈系统,解决了天线多频段共口径接收和波束窄、信号难捕获跟踪的技术难题。提出并采用“频率选择副面+旋转”换馈方式、高精度筋开槽微应力胶粘面板、时间最优的非线性多模自适应跟踪控制技术,实现了多频段信号高可靠共口径接收和高精度指向及稳定过顶跟踪。对塔测试结果表明,所设计的多频段共口径接收天伺馈系统具有优良的性能,天线增益、第一旁瓣电平、差波束零深、跟踪精度和指向精度等各项指标均满足指标要求;对星动态跟踪测试表明,Ka频段指向均方根误差优于0.0136°,Ka频段跟踪方位均方根误差优于0.0056°,俯仰均方根误差优于0.0045°。验证了所提天伺馈系统设计的有效性,可用于指导多频段大口径遥感接收天伺馈系统设计。

Ka频段车载遥感站天线伺服控制系统设计

针对Ka频段7.3 m车载遥感站天线高精度标校、窄波束跟踪等应用需求,提出一种多数据源融合的跟踪控制方法。该方法采用双GPS/北斗定北和太阳标校相结合的角度校准方法,提高了天线捕获概率,解决了车载站天线难捕获以及车载站转场后伺服高精度角度标校的问题;综合利用天线系统中的接收机跟踪误差数据、程序跟踪点位数据、外部引导角度数据和天线实时角度测量数据,通过自适应加权最小二乘方法进行数据融合跟踪,提高了车载站天线伺服控制系统跟踪精度和跟踪性能。测试结果表明,组合标校方法实现天线外场角度标校精度优于0.02°;多源融合跟踪与单一数据源跟踪相比,伺服控制系统跟踪误差减小了30%以上,跟踪精度优于1/15个波束宽度。验证了组合标校和多源融合跟踪方法的有效性,可用于指导大口径高频段遥感接收天线伺服控制系统设计。

基于自抗扰理论的舰载武器随动控制研究

舰载平台在复杂海面风浪环境下保持姿态的稳定,是舰载武器工作的重要基础。针对舰载平台的姿态稳定控制,设计了自抗扰控制器提高了舰载平台对目标角度随动跟踪的精度,并保证了系统快速响应,抑制风浪扰动及负载扰动等不确定因素的影响。为进一步提高控制器的控制效果,提出粒子群算法进行了控制器的智能化参数寻优,经过仿真分析及样机试验验证了自抗扰控制器在提高系统随动跟踪快速性、精准性及鲁棒性的作用。

基于电角度相位补偿的死区在线补偿算法设计

伺服系统在工业自动化领域得到了广泛应用。为解决伺服系统中由死区效应引起的相电流畸变、转矩脉动及对伺服系统响应性能的影响,提出了一种基于电角度相位补偿的死区补偿方法。该方法补偿编码器相位延时导致的电角度相位差,通过模型预测速度控制,对多个电流环周期的电角度进行预测,并针对Sigma-Delta ADC采集中的线性相位延时进行补偿,以此判断真实电流极性。实验结果验证了所提死区补偿方法的有效性。

永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合振动特性分析

为了研究永磁交流伺服精密驱动系统中存在的多物理过程、多参量复杂耦合关系,提出了对该系统进行机电耦合振动特性分析的观点。从全局机电耦合的角度,对永磁交流伺服精密驱动系统进行了机电耦合分析,将该系统归纳为三质量两轴系统,建立了三质量两轴系统的机电耦合振动数学模型和仿真模型,仿真分析了由于电流调节器参数、阻尼、谐波扰动、间隙以及负载扰动等因素引起的系统机电耦合振动动态过程,并通过实验验证了机电耦合振动仿真模型的正确性。该机电耦合振动特性分析对提高系统的动态性能具有重要的意义。

一种永磁同步电动机的宽调速范围控制方法

针对永磁同步电动机的宽调速范围应用和弱磁难问题,提出了一种永磁同步电动机的宽调速范围控制方法,该方法基于矢量控制原理,基速以下采用id=0控制,基速以上采用弱磁控制,利用电压外环调节器产生直轴电流参考值id*,不依赖于电机参数,易于数字化实现。提出电流反馈解耦控制方法,实现了d、q轴电流的完全解耦,提高了永磁同步电动机的控制性能。在5.5kW的内置式永磁同步电动机上进行了仿真,扩速倍数可达3倍,转速、转矩控制性能良好,验证了控制方法的有效性,对永磁同步电动机的宽调速范围应用具有实际意义。

跟踪微分器在随动系统位置控制中的应用

将微分跟踪器(Tracking Differentiator,简称TD)应用到数字交流随动系统位置信号的处理中,采用TD对指令信号和反馈信号进行跟踪,使之转化为平滑的信号,并对其微分信号进行分离,用于构造前馈控制和误差控制的控制量成分;探讨了采用TD的非线性位置控制器的原理及应用。试验结果表明,该方法简单可行,采用TD的位置控制器可实现信号的预处理,保证了前馈信号和指令反馈的平滑性;同时,采用非线性的PID组合控制,保证了控制器具有很好的控制品质、对不确定对象有良好适应性和鲁棒性,使比例、微分和积分充分发挥出各自的功效,缓解了随动系统中精度和快速性的矛盾,大大改善了系统闭环响应的品质,提高了系统性能。

基于FANUC 0iD数控系统伺服调整及优化技术

基于FANUC 0iD数控系统的伺服调整技术,详细分析了伺服系统调整设定的方法。研究了提高动态响应性能及加工精度的方法,通过对进给轴的三环伺服PI参数的优化,实现机械传动系统和运动系统的最佳匹配,减小因机械系统的缺陷而引起的轮廓误差,并在数控技术实验室的实验平台上进行了验证。

船载雷达伺服系统船摇隔离度静态测试方法

克服船舶摇摆对船载雷达跟踪的影响是船载雷达伺服系统的特殊性问题,船摇隔离效果的测试和调试需要在雷达试验场进行摇摆台试验或出海以后在船舶生摇时开展,需要耗费大量的人力物力。在对船载雷达伺服系统环路进行建模分析的基础上,文中提出了基于“数引环路”和“自跟踪回路”的两种船摇隔离度静态测试方法。仿真分析和现场试验表明:该测试方法实现简单,便于工程应用。

高精度、高集成度智能天线控制器

介绍一种高精度、高集成度智能天线控制器。该控制器能实时显示天线的方位角和俯仰角，分辨率为０．０１°，按选择键也可显示无线的极化角；能方便地显示和修改系统参数和工作参数，这些参数均有掉电保护；选择相应的功能键，可完成微动、定位、搜索和跟踪等功能。测试结果表明：该控制器具有检测精度高、控制功能多、使用方便的特点。

安全集成伺服驱动技术

深入分析了功能安全的概念和理论特点,提出了新时期安全技术的发展趋势,讨论了功能安全集成技术的特点和优势,最后着重对安全集成伺服驱动技术进行了介绍,并结合安全集成驱动技术的应用提出了安全集成伺服驱动的设计方案。

伺服驱动系统高增益速度环的振动抑制方法

为解决速度控制器增益过大和负载扰动等因素引起伺服系统振动,导致系统不稳定的问题,提出伺服驱动系统高增益速度环的振动抑制方法.首先,采用速度振动信号反馈补偿的方法,设计滤波器提取振动速度信号作为速度反馈补偿;然后,采用内模控制(IMC)观测器进行负载扰动补偿,将观测出的扰动转换成对应的电流量,对电流环指令信号进行前馈补偿.仿真结果表明:与比例积分(PI)控制和传统的观测器补偿法相比,文中方法能有效地提高系统的响应和抗扰动性.

基于PC/104嵌入式计算机控制的全数字高精度天线跟踪伺服系统

介绍了基于PC/ 10 4嵌入式计算机控制的全数字天线跟踪伺服系统 ,详细分析了系统的原理、构成、设计特点和功能实现。实测结果表明 ,系统可实现较高的跟踪精度。

基于遗传算法的红外成像导引头伺服控制系统设计与仿真

对某红外成像导引头的伺服控制系统进行了设计与仿真。根据某红外成像导引头伺服控制系统实现的两个功能,设计了系统控制的位置回路和稳定回路。在获得被控对象稳像平台的数学模型后,利用遗传算法优化设计了PID控制器的三个参数,并通过MATLAB/SIMULINK工具对控制回路作了相应的控制性能仿真及分析,以验证系统的理论正确性和可行性。

模糊控制在雷达天线控制系统中的应用

针对目前在雷达天线控制系统中采用数字PID控制存在超调量大、响应时间长等不足,分析比较了数字PID控制和模糊控制的不同特点,介绍了模糊控制在雷达天线控制系统中的应用.

被动式电动加载系统的设计与测试

本文讨论了被动式电动伺服加载系统的相关特性.首先描述了被动式电动加载系统的工作原理和数学模型,并进行了驱动系统的设计.在此基础上对被动式电动加载系统的多余转矩问题及解决方法进行了分析说明.经测试可知,在承载对象速度变化的情况下,被动式电动加载系统输出力矩稳定,可基本满足跟踪要求.

基于直流力矩电动机的高精度位置随动系统实现

提出了一种采用直流力矩电动机作为执行元件的高精度位置系统实现方案。系统在结构上消除了减速装置,简化了结构,减小了误差以及消除了由此可能带来的自激振荡。整个系统设计采用位置、转速、电流三环结构。电流调节器和转速调节器采用PI调节器,位置调节器采用比例调节器。给出了系统主要环节实现方法,按照工程设计方法确定了各调节器的参数,并在MATLAB环境下对所设计系统进行了仿真。在1°和180°的阶跃给定下,系统超调量和稳态误差均为0;在幅值为5°,频率为1 Hz正弦信号输入下,系统输出能够完全跟随输入。结果表明系统具有高的定位精度和较好的跟随性能,能够满足设计要求。

基于嵌入式系统的自动跟踪测速雷达伺服系统设计

实时性是跟踪雷达伺服系统的重要性能,是其伺服带宽、加速度、速度等指标的综合反应。本文使用了PC104和单片机W77E58的双嵌入式系统设计某型号自动跟踪测速雷达的伺服系统,可以更好地解决雷达跟踪的实时性问题,大大减小伺服周期。而且,其结构模块化,设计简单。实验表明,伺服系统具有很好的跟踪性能。

天线引导数据对伺服跟踪的影响分析

针对目前在天线跟踪系统中普遍采用的数字引导工作方式,结合设计实例详细分析了数字引导方法在引导数据传输率等方面对系统跟踪精度造成的影响。最后结合工程实践,给出了几种减小或消除此类影响的方法,对提高伺服系统的跟踪精度有较大作用。

电流法在天线传动系统故障及跟踪性能分析中的应用

分析了天线传动系统影响电机电流特性的因素。提出了天线正常跟踪卫星的电流特性标准,电流在6 A以下属于正常范围。利用电机电流分析法,对测控天线传动系统的周期性故障、阻尼增大故障以及系统级故障进行定位判断,提出了产生故障的因素。同时,分析了上述三类故障对测控天线的跟踪性能的影响。结果表明,电机电流分析法可以对天线传动系统的故障进行预判断,有效避免系统级故障的发生,确保天线运行在良好的跟踪状态。