导弹舵机控制实验系统的设计与实现

介绍了一种导弹舵机控制实验系统。对其软、硬件结构进行了设计,将本系统模块化为图形用户界面模块、控制律模块和应用程序模块,主要针对控制律模块进行了详细设计。使同一系统可加载三环、PID、用户自定义等3种控制类型、11种控制方式的控制律。尤其是自定义控制的加载,有益地改善了用户的设计效率。同时,嵌入式设计的引入,有效地增强了系统的实时性。

导弹舵机动态加载技术

分析了电液伺服加载和板簧加载的工作原理与特点,搭建了试验平台,并分别对两种加载方式进行了试验研究.理论分析和试验结果均表明:以板簧加载为代表的机械加载,结构简单、成本较低,但加载精度低,灵活性差,仅能实现近似线性的简单加载规律;电液伺服加载结构复杂,但能够实现多种加载规律,可模拟导弹舵机的真实负载状态.采用基于小脑模型神经网络(cerebellar model articulation controller,CMAC)的复合控制方法能够有效抑制多余力,提高加载精度.

基于多谐差相信号的某型导弹舵机系统测试方法研究

在较深入分析多谐差相信号测试技术特点的基础上,针对某型导弹舵机系统结构,建立了舵系统模型,运用多谐差相测试方法对舵系统性能进行了分析仿真,验证了方法的有效性,说明多谐差相法较传统单一频率激励或扫频方法,具有更高的辨识精度和更快的测试速度。多谐差相方法在舵机测试中有着很大的运用前景。

基于模糊PID控制的导弹舵机伺服控制器

针对飞航式导弹飞行速度快、作用时间短,加之飞行过程中环境因素复杂等控制难题,提出了一种混合型模糊PID控制算法结合经典PID控制算法的数字式导弹舵机控制方法。控制策略采用位置-速度双环控制,位置环采用混合型模糊PID控制算法,只需获得舵面位置误差及位置误差的改变,即可通过相应的模糊控制算法,使系统的动态性能得到显著的提高,并且该控制算法中的PI单元有效地抑制了系统的超调及稳态误差;速度环采用具有不完全微分结构的经典PI算法,使得系统抗干扰能力得到了提升,有效地改善了系统幅频曲线、相频曲线等频域特性。仿真和地面台架实验均验证了该方法的有效性。

基于数字控制技术的高速导弹舵机控制系统设计与研究

针对某型号导弹舵机控制的高性能要求,设计了一套数字伺服控制系统。同时分析了其结构组成、控制方案、软硬件设计等问题。该系统以数字芯片DsPIC30F5011为主控制芯片,以永磁直流电机作为伺服电机,以传统PID算法和模糊PID算法相结合为控制策略。实验结果表明,该控制系统快速、稳定,具有很高的准确性和实时性。该系统可以作为某型号高速导弹舵机控制系统。

基于鲁棒H_∞优化高精度导弹舵机串级控制研究

通过将串级控制结构转化为标准H∞控制问题求解,提出一种基于H∞优化串级控制系统设计结构,并运用参考模型匹配方法实现系统的性能指标要求。将该控制结构用于研究高精度导弹舵机控制系统设计问题,简化了传统方法设计串级控制器的求解过程。仿真结果表明,应用该方法设计的导弹舵机闭环系统具有良好的快速跟踪特性,对外界扰动具有很好的干扰抑制能力,证明了该方法的正确性和有效性。

导弹舵机综合性能测试设备的设计与实现

为了测试导弹伺服舵机的综合性能,设计和开发了一套高精度的性能测试设备。测试设备由控制计算机,测控箱,舵机供电电源三个主要部分组成。测试设备的主要功能为测试舵机的静态和动态特性。测试设备可通过自动或手动模式给出各类控制信号,控制舵机转动任意角度,自动进行舵机的静态和动态等各项测试,并可将测试结果进行处理、显示和储存等。通过多次的测试证明,该测试设备的自动化程度高,成本低,操作简便,测试精度能够满足测试需求。

导弹舵机MIT-Lyapunov复合控制研究

建立了导弹舵机系统的数学模型,提出了模糊自适应控制分配与复合控制器设计方案,使采用MIT-Lyapunov复合控制方法设计的控制器能够克服导弹舵机系统在导弹飞行范围发生大的变化时,舵机参数剧烈变化带来的影响。最后利用Matlab/Simulink对舵机系统进行了仿真分析。仿真结果表明:该控制器能够解决舵机在参数发生变化后控制效果变差的问题,使舵机系统具有较好的稳定性和快速响应性。

基于超稳定理论的导弹电动舵机自适应控制方法研究

舵机是导弹控制系统的执行装置,其性能直接影响导弹的作战能力。电动舵机在不同飞行条件下呈现出非线性特点,传统的PID控制方法不能满足其性能要求,针对这一问题提出了一种基于波波夫超稳定理论的自适应控制方法。首先根据电动舵机的工作原理,建立了舵机的状态描述方程,然后在此基础上设计了自适应控制器;最后利用Matlab/Simulink对舵机系统进行了仿真分析。仿真及研究结果显示:该自适应控制器可解决传统的PID控制方法在控制对象参数发生变化后控制效果变差的问题,并且能够克服舵机参数剧烈变化的影响,使舵机系统具有较好的稳定性和快速响应性。

基于自适应观测器的导弹电动舵机故障诊断研究

介绍一种基于自适应观测器的故障诊断方法,该方法通过构造自适应观测器获取反映系统故障的残差信息,并根据Lyapunov方法证明了自适应观测器的稳定性,然后采用需要样本较少的序列概率比方法进行故障决策。建立了某导弹电动舵机的数学模型,通过构造自适应观测器获取反映系统故障的残差信息,针对该系统出现的故障,利用序列概率比方法进行故障决策,仿真验证了本方法的有效性。

导弹电动舵机系统的分段滑模控制

针对导弹电动舵机相平面的特性,提出了一种分段滑模变结构控制算法,可以保证系统相轨迹始终处于滑模区,以达到全局鲁棒性,仿真结果证明了所设计的算法的有效性。

基于Lyapunov稳定性理论的导弹电动舵机控制算法研究

基于Lyapunov稳定性理论,提出了导弹电动舵机的一种自适应控制算法。以Lyapunov稳定性判据为前提,保证算法的稳定性。综合自适应控制算法与经典比例积分微分(PID)控制算法,给出了模型参考自适应控制(MRAC)与分离比例积分(PI)复合控制。仿真结果表明:由该控制算法可在考虑舵机铰链力矩等因素变化条件下,获得到良好的输出跟踪性能和鲁棒性。

基于传递函数识别的导弹电动舵机故障诊断

分析了现有导弹舵机故障诊断的现状和不足,建立了电动舵机系统各组成部分及整个舵机系统的传递函数模型,利用LAV算法确定系统的传递函数及各系数。通过比较传递函数的正常值与估计值,从而得出系统是参数超调性故障或损坏性故障。利用传递函数中各系数与元部件之间的对应关系确定出故障的范围。仿真实验验证了方法的可行性,表明该方法可以快速确定故障的部位,具有较高的效率。

高精度电动舵机模糊自适应控制器设计

为了适应现代高性能飞行器要求,对电动舵机系统采用了模糊自适应PD控制设计。这种控制吸收了PID控制和模糊控制的优点,对系统的参数变化有较强的适应能力,尤其适合于数学模型未知、非线性和复杂的对象。通过在位置环上设计的模糊控制器,对前向通道PD控制器的参数进行优化和调整。最后在非线性舵系统模型上仿真证明,其动态特性优于传统的PID控制,并使系统具有较强的鲁棒性。

基于ARM处理器的舵机半实物仿真系统的实现

导弹舵机是导弹制导与控制系统的执行机构环节,其半实物仿真系统亦是实现导弹制导与控制系统半实物仿真验证平台中的关键环节;文中针对某型导弹舵机的动态特性与控制参数,设计一种基于ARM微处理器的舵机半实物仿真系统的实现方法;首先使用simulink工具箱对对导弹舵机的模拟系统进行数学建模以及相关控制参数优化计算;最后,通过ARM控制器的硬件电路实现舵机的半实物仿真系统的硬件平台,以及嵌入式软件编程实现舵机性能模拟;根据舵机半实物仿真系统与自动驾驶仪之间联合测试结果表明,舵机半实物仿真系统可以在导弹制导与控制系统半实物仿真验证平台中替代真实舵机。

火药柱包覆层粘接质量的无损检查

本文介绍对某型号导弹舵机上用的火药柱包覆层脱粘缺陷,采用激光全息无损检测方法和缺陷大小的判别方法;并确定了最大允许缺陷尺寸以及缺陷对燃烧特性的影响。

磁粉离合器型伺服系统若干问题的探讨

本文认为,该类型非线性系统可以按线性系统处理,文中介绍了估算实际线性边界的方法,并论述了仿真时应注意的问题和磁粉离合器的实际作用。

电动伺服机构微机检测系统

介绍了电动伺服机构微机检测系统的组成、工作特点和性能指标，重点叙述该系统的测试程序和工作过程，进行了误差分析，并给出了误差计算公式。应用该系统的计算机辅助测试电动伺服机构的技术性能，可提高其测试精度和效率，实现了测试自动化。