试析美国控制空间战略及其走向

21世纪是人类的空间世纪,世界各主要大国正加紧发展本国的空间力量。美国为确保对空间的优势地位,已将控制空间战略视为其全球战略的重要组成部分,提升其控制空间的能力。

基于非线性状态空间控制的伺服液压执行器跟踪误差仿真研究

目前,伺服液压执行器控制系统不仅响应速度慢,而且执行器运动位移跟踪精度也相对较低。对此,本文设计了非线性状态空间控制方法,并对伺服液压执行器响应速度和跟踪误差进行仿真。建立了伺服液压执行器平面简图,推导出液压执行器运动方程式。针对传统线性控制方法进行改进,利用系统的非线性状态空间模型,通过非线性反馈和坐标变换转化为线性可控系统,给出了非线性状态空间控制流程。针对不同环境条件下的信号波形,采用Matlab软件对伺服液压执行器响应速度和跟踪误差进行仿真,并且与线性控制效果进行比较。仿真结果表明:采用线性控制的伺服液压执行器,执行器响应速度慢、运动位移跟踪误差大,容易受到外界波形的干扰。采用非线性状态空间控制的伺服液压执行器,执行器响应速度快、运动位移跟踪误差较小,能够抑制外界波形的干扰。该执行器能够有效地抑制外界波形的干扰,不仅可以提高伺服液压执行器的响应速度,而且还能降低位移跟踪误差。

《空间控制技术与应用》2024年度优秀论文评选

本年度共发表论文68篇,以论文在专家评事环节的学术评价质量结合读者评价初步确定排名在前的10篇论文作为候选优秀论文。经过编委会专家打分评选,评分根据论文的理论创新性、研究科学性、工程实用性、写作规范性和语言流畅性5个方面进行,统计汇总后,经主编审查批准,最终确定3篇说一。2024年成优秀论文,井予以奖动。现将结果予以发布,感谢广大专家、学者对本刊的大力支持和帮助。

一种空间场景控制器下的集中控制系统

目前国内智能独立办公空间内的控制监测设备和运算处理都各自独立,甚至不在同一个地方,控制系统对网络的依存度很高,而且每年需要相应的运维支撑。对于小场景小范围施工来说,设计后期的运维成本较高,而且出现问题时不便于维护。提出借助空间场景控制器,在一个独立空间搭建一套小型系统,从而实现对机电设备的独立控制,并对系统的基本架构,软、硬件设计,工作流程等进行阐述,说明其相对现有技术的优势。

加拿大高校图书馆的空间噪音控制

为探究加拿大高校图书馆音量控制空间的建设概况及噪音控制方式,文章通过网络调查,释析18所加拿大高校图书馆6大类音量控制空间:噪音区、低声交流区、安静自习区、静默学习区、学术研究室、精神冥想空间等的具体设置与规定;结合邮件调查,总结分析其控制噪音的具体方式,提出我国高校图书馆空间噪音控制的具体措施。

用于磁场定向矢量控制的空间电压矢量PWM

电流控制是异步电机磁场定向控制的核心问题之一。本文从力矩电流和励磁电流直流调节分析出发,将电流调节器的输出转化为逆变器的电压参考值,并通过空间电压矢量PWM方法实现电压输出和电流的跟踪控制。该方法在13kW电梯专用变频器上得到实现。理论分析和实验研究表明,SVPWM比SPWM具有更好的电流、电压控制效果。

三相PWM整流器空间矢量控制简化算法的研究

常规的空间矢量控制方法需要进行复杂的正弦函数、反正切函数运算 ,由低成本的单片机控制系统实现较为困难。本文提出了一种空间矢量的简化算法。该方法根据参考电压矢量在αβ坐标系上的分量 ,直接计算电压空间矢量在各个扇区内的作用时间 ,简化了运算过程。并以Intel80C196MC单片机为控制核心设计制作了一套三相PWM整流器的实验装置。

两种独立模态空间控制法在柔性结构振动主动控制中的应用研究

柔性结构是一种典型的空间结构 ,在外扰下易引起振动 ,影响飞行器的定位精度和精密仪器的正常工作 .因此必须对这类结构的振动进行控制 ,本文针对柔性结构的大挠度、非线性、模态频率低且密集、阻尼小的特点 ,提出一种基于H∞ 控制的独立模态空间控制法 (independentmodalspacecontrol,IMSC)来研究其主动控制 ,并对柔性梁及板进行了控制的数值仿真 。

永磁同步直线电机的粒子群PID空间矢量控制

由于永磁同步直线电机(PMLSM)在运行过程中存在着参数变动和负载干扰等问题,因此传统PID控制器无法满足高精度伺服控制系统的要求。针对以上问题,提出一种基于粒子群参数全局寻优的在线自整定PID控制器,并通过MATLAB/Simulink对永磁同步直线电机和其空间矢量控制系统进行建模和仿真实验。仿真结果表明,采用粒子群优化算法的PID控制系统在指定速度1 m/s和加入200 N的负载时,比传统PID控制器具有更好的动态响应性能,能有效抑制推力波动而且对负载扰动具有很强的鲁棒性,其实验结果也证明了其可行性和有效性。

三相PWM整流器空间矢量控制的全数字实现

提出一种便于数字实现的三相PWM整流器控制算法 ,采用输入电压空间矢量定向 ,根据参考电压直接计算位置和作用时间 ,从而大大简化了计算 ;并利用数字处理器 (DSP)

高速车辆结构振动的独立模态空间控制

铁路高速客车或轻型车辆的车体结构振动不仅影响车辆运行品质,而且导致车体结构动应力的增加和疲劳寿命的降低.本文在建立高速车辆的柔刚体系统动力学模型基础上,应用最优控制理论,提出了抑制车体的特定低阶垂直弯曲振动独立模态空间控制方法和已改善车辆运行平稳性为目标的控制策略,分析结果表明:该控制办法和策略可以较好地降低特定模态振动的幅度,改善车辆垂直运行平稳性.

区域经济合作的空间扩展与适度空间控制分析

对区域经济合作效益的追求,促使越来越多的国家和地区寻求加入多个区域经济合作组织、扩展区域合作空间。溢出效应是区域经济合作空间扩展的主要驱动机制之一,基于溢出效应的作用机制、作用基础和限制因素的分析,区域经济合作的空间扩展不是越快越好,也不是扩展空间越大其效应越高,而应该是一个适度控制下的分阶段逐步推进的过程。从溢出效应及中国参与区域经济合作的空间格局看,中国在参与多边外向区域经济合作进程中应逐步推进区域经济合作的进程、适时选择合作对象、分阶段逐步推进空间扩展。

基于迭代学习的机械手操作空间力/位置混合控制算法

基于对常规机械手操作空间力／位置混合控制算法的简单回顾，及对该算法所遇到困难的分析，提出了一种基于迭代学习的机械手操作空间力／位置混合控制算法，来改善机械手同高刚度环境接触时，机械手力／位置混合控制的动态控制性能．给出了学习算法的收敛条件及其证明．实验表明该算法具有快速的收敛性，能达到很高的力／位置动态控制精度．

火力线跟踪与瞄准的任务空间控制方法

为了简化火力线控制系统的控制律,并同时保证受控系统的稳、动态性能,该文提出一种火力线任务空间控制策略。该方法通过受控系统状态特定变换,把高低/方位轴的直接控制变为火炮任务空间下的间接控制,简化了反馈线性化控制律,并可进行极点配置。仿真结果表明,任务空间控制相对经典PD控制在初始2秒内使系统实际位置轨迹相对指令轨迹振幅更小、调整时间更短,相对耦合PD控制在系统稳态时的跟踪精度更高。

多电平最优空间矢量PWM控制方法的研究

空间矢量PWM控制方法已在常规二电平桥式逆变器广泛应用 ,而由于电平数增多 ,采用常规的空间矢量调制方法从数以百计千计的矢量中选取合适的矢量非常困难 ,因此多电平变流器的控制只用于电平数目较低如三电平、四电平或五电平。该文提出了一种新型的用于多电平变流器的多电平最优空间矢量PWM控制方案 (MOSVPWM )。这种控制方法基于空间矢量PWM控制的思想 ,从三相参考电压得到 8个待选空间矢量和参考电压矢量 ,然后选择与参考电压矢量最近的空间矢量。这种方法微机执行时间短且执行时间与电平数目无关 ,不受电平数目增加的影响 ,还可以与最优开关频率PWM法同时使用以提高调制系数。

控制性详细规划中对城市空间形态控制的探究

从编制技术层面对控制性详细规划在城市空间形态控制方面的不足进行分析,认为在技术控制指标体系、空间环境质量控制、和城市文化特性引导三个方面存在不足,进而提出运用二元控制体系的方法加强对城市空间形态的控制,重新界定需要控制的设计元素,并提出控制这些元素的具体操作方法。

基于状态空间控制方法的磁悬浮系统稳定性研究

以单磁铁悬浮系统为基础,根据悬浮体的运动方程,和电磁铁绕组中控制电压与控制电流的关系,得到悬浮系统的开环系统结构图,并在平衡点处建立了磁悬浮系统的状态方程,利用极点配置法,使系统满足稳定条件。在此基础上对磁悬浮系统进行了仿真分析,通过对结果的分析可得出本文的控制方法能够对磁悬浮系统进行精确和有效的稳定控制。

空间智能桁架的有限时间振动抑制控制

航天器结构设计需求趋于轻型化,大挠性空间桁架结构的应用日趋广泛,由于其具有低阻尼、大柔性等特性,在轨运行时容易产生大幅度的振荡,从而影响航天器的正常工作.为抑制传感器/作动器一体化的空间智能桁架结构的振动,基于独立模态空间理论并结合动态补偿线性化思想设计了基于终端滑模的有限时间控制方法.首先,基于有限元方法建立桁架动力学模型.然后,基于独立模态空间理论能够对各阶模态响应实现解耦的特点设计模态滤波器,利用扩张状态观测器对由外界环境干扰和模型摄动构成的系统总干扰进行实时估计,采用"动态补偿线性化"的思想将桁架动力学模型进行简化.最后,提出了一种结合双幂次趋近律与终端滑模面的有限时间控制器.仿真结果表明,相比于传统的齐次方法有限时间控制器,所提出的振动抑制控制器能够在较短时间内显著降低空间智能桁架结构在受到瞬态干扰力和周期干扰力作用时的模态振动响应幅值.算法具有良好的鲁棒性和有限时间振动收敛特性.

一种新型的四桥臂三电平并联有源电力滤波器的空间矢量控制策略

提出一种新型的四桥臂三电平并联有源电力滤波器(APF)的空间矢量控制策略。基于参考电压分解的方法将复杂的开关矢量的选择问题简化为四桥臂两电平APF的空间矢量控制和四桥臂三电平APF的一个开关状态选择2个部分进行解决,从而解决了现有的控制策略普遍存在的计算复杂的问题。所提出的控制策略具有需要的采集量少、易于硬件实现的特点。通过具体仿真计算结果表明所提出的方法控制效果良好,具有较高的实用价值。

三相四桥臂逆变器的可变空间矢量控制策略研究

理论分析了三相四桥臂逆变器现有电流调节方案存在的局限性,提出可变空间矢量控制策略,采用简便的方法解决了在对称负载情况下的中线电流问题,在两种情况下的仿真结果验证了其正确性及可行性,该方案可广泛应用于三相、四线有源电力滤波器等电力电子系统中。