三回路驾驶仪开环穿越频率约束极点配置设计

针对在三回路驾驶仪设计中,希望对开环穿越频率进行约束,以保证设计完成后的系统在考虑驾驶仪各硬件动态特性后仍能满足稳定性要求。在极点配置的计算方法基础上,构造以系统非主导极点为变量,以开环穿越频率为约束的非线性方程,利用方程求解程序求解相应的非主导极点值,进而完成驾驶仪设计。驾驶仪设计实例验证表明,这一方法便捷可行,非常适用于三回路驾驶仪工程设计。

穿越频率ω_c的求解

频率响应分析法是经典控制理论中最常用的一种方法,而穿越频率是常用的、重要的开环频率特性的性能指标之一。从图解和计算2个方面,分析了穿越频率ωc的求解。

自动控制系统穿越频率的通用解法

穿越频率是自动控制系统的开环频域指标之一,它的求解是分析一个系统的关键环节.这里以自动控制系统的开环对数幅频特性曲线的斜率为桥梁,给出一种通用的求解穿越频率的方法.

穿越频率ω_c的求解分析

频率响应分析法是经典控制理论中最常用的一种方法 ,而穿越频率是常用、重要的开环频率特性的性能指标之一 .

一种穿越频率自适应的四阶广义积分锁频环

滤波器级联型锁频环可以抑制电网电压中非基频分量对频率估计的影响,适用于直流偏置严重和谐波复杂多变的场景,但是难以同时兼顾动态和稳态性能。分析对比了级联二阶广义积分锁频环(cascaded second-order generalized integrator frequency-locked loop,CSOGI-FLL)和四阶广义积分锁频环(fourth-order generalized integrator frequency-locked loop,FOGI-FLL)两种典型的滤波器级联型锁频环,推导并建立了两者传递函数和线性模型,采用振荡指标法整定两者的控制参数,证明了FOGI-FLL的参数设计灵活性优于CSOGI-FLL。针对FOGI-FLL分析了中频宽和幅值穿越频率影响其动态和滤波性能的规律,提出了根据电网电压估计误差自适应调整FOGI-FLL幅值穿越频率的方法,从而实现FOGI-FLL动态和滤波性能的自适应调节,称其为穿越频率自适应的四阶广义积分锁频环(FOGI-FLL with crossover frequency adaptation,CFAFOGI-FLL)。最后,实验对比了CFAFOGI-FLL、SOGI-FLL、CSOGI-FLL和FOGI-FLL的各项性能。实验结果表明,CFAFOGI-FLL相较于其他比照技术可以兼顾动态和稳态性能,能够同时满足收敛速度快、估计精度高、滤波能力强的应用要求。

基于开环穿越频率的伪攻角反馈驾驶仪设计

分析伪攻角反馈过载驾驶仪的结构特点,在采用输出反馈形式的基础上,以开环穿越频率为性能指标、系统自振频率为变量,使用连续搜索法,将闭环极点配置在期望的位置;同时考虑到伺服特性,使用优化方法搜索根平面,完成了引入附加约束条件的极点配置设计。通过实例分析,该方法便捷有效,适用于驾驶仪的工程设计。

开关电源设计中的穿越频率选取方法

在开关电源设计之中,穿越频率是一个相当重要的指标。在文中从就开关电源设计中的环路反馈控制方法、环路增益作用进行了阐述。并在此基础上就穿越频率选取的限制条件进行分析,为开关电源设计中的穿越频率选取提供借鉴。

自动控制系统穿越频率的求解

以自动控制系统的开环对数幅频曲线的斜率为桥梁，给出一种求解系统的穿越频率的方法．

风力发电机组故障穿越问题综述

介绍了当今世界主流风电市场的风电并网规程,进一步研究后重点综述了风电机组故障穿越诸多问题,如低电压穿越、高电压穿越、频率穿越。还分析了三种主流风电机组故障穿越能力和电力系统之间的相互影响,汇总了三种主流风电机组低电压穿越能力的工程实现方案。最后结合多年的实际工程经验,以各国电网风电接入规程和各种风电机组故障穿越特性为线索,探讨了需要重点注意的故障穿越技术问题,并总结出了决定风电机组低电压穿越特性的12项技术要素。

对数频率判据分析闭环系统的稳定性

本文论述了工程上如何利用对数频率判据来判别闭环系统的稳定性 ,着重介绍了通过计算出穿越频率ωC,及Φ (ωC) 。

双馈异步风力发电机组电网故障穿越技术研究

针对风力发电机在电网故障后持续并网运行与调控能力亟待加强的问题,本文对双馈异步风力发电机组电网故障穿越技术进行研究。在建立双馈异步风力发电机(double fed induction generator,DFIG)转矩补充虚拟惯量控制的基础上,引入设定初始值的桨距角控制,建立DFIG的复合频率控制策略,实现频率穿越,在转子侧添加主动式Crowbar电路实现低电压穿越,从而提升DFIG的电网故障穿越能力,并通过DIgSILENT/PowerFactory实验平台进行仿真分析。仿真结果表明,通过补充转矩增加DFIG的虚拟惯量,设置初始桨距角增加备用有功,两者共同作用的复合频率策略在提升跌落度与稳态值两方面改善DFIG的调频能力;主动式Crowbar电路投切速度迅速,将其模块引入Protection策略后,在电网故障消除后可立即向电网输送有功,并在故障期间可向电网输送无功。该研究有利于电力系统安全稳定运行。

纯电动汽车充电机系统稳定性研究

一般纯电动汽车充电机的控制系统基于额定输入电压、充电电流等条件设计,忽略了工作条件变化和元器件寄生参数对系统稳定性的影响。为了保证在充电过程中充电机能够稳定工作和进一步了解充电机系统稳定性的机理,建立基于全桥拓扑结构的纯电动汽车充电机的平均线性小信号模型。依据该线性小信号模型推导出表征充电机特性的关键传递函数。通过MATLAB仿真,研究纯电动汽车充电机在拓扑结构和主要参数确定的情况下,影响其控制环路特性的因素如输入电压、充电电流、输出滤波器等效串联电阻与表征控制环路特性的参数如穿越频率和相位裕度之间的关系,并用实验证明了理论分析的正确性。

基于预测校正的三回路驾驶仪极点配置设计

针对三回路自动驾驶仪设计中,以开环穿越频率为性能指标的极点配置算法存在的缺陷,提出了预测校正开环穿越频率极点配置设计方法。采用该方法完成了某战术导弹三回路自动驾驶仪设计;验证了该方法设计的控制系统比传统方法性能优异,满足期望开环穿越频率性能指标;分析了三回路自动驾驶仪各回路对导弹控制系统发挥的作用。通过实例分析,表明该方法克服了以往极点配置设计方法的缺点,便捷有效,收敛速度快,计算量小,非常适用于三回路自动驾驶仪的设计。

舰炮反导中的未来空域窗参数分析

为了更好地将未来空域窗射击理论应用到小口径速射舰炮反导防空中,通过对未来空域窗射击理论的研究分析,补充论证了相关理论,提出了一个新的未来空域窗评价指标,完善了未来空域窗描述体系,解决了随机穿越频率中关键变量的求解问题,结合小口径速射舰炮反导防空自身特点,总结出适合舰艇反导防空的未来空域窗弹丸散布中心配置方式。

两回路/三回路驾驶仪对闪烁背景下制导精度的影响

针对闪烁噪声成为雷达末制导段主要随机误差之一,从控制系统设计的角度研究了闪烁背景下制导精度改进问题。建立了闪烁噪声作用下的制导控制模型,模型中引入了平台导引头动力学,研究了闪烁噪声对制导指令的影响;将控制系统设计指标选择为时域/频域混合的设计指标,选用开环穿越频率约束下极点配置方法完成了两回路/三回路过载驾驶仪的设计,研究了不同控制系统设计指标下的比例导引末制导脱靶量。研究表明,比例导引制导系统采用经典两回路过载驾驶仪时,通过适当增大开环穿越频率、适度减小系统阻尼,可以减小闪烁噪声造成的脱靶量;而当采用经典三回路过载驾驶仪时,则可以通过适当增大开环穿越频率、适当减小二阶阻尼或者增大一阶环节时间常数的方法来减小闪烁噪声下的脱靶量。

采用奇异摄动裕度的三回路自动驾驶仪设计

针对传统三回路自动驾驶仪在工程应用中对开环穿越频率约束不足的问题,设计了一种使用奇异摄动裕度的三回路自动驾驶仪方法。该方法将奇异摄动裕度信息引入三回路自动驾驶仪中,对自动驾驶仪进行开环穿越频率极点设计和预测校正,使三回路自动驾驶仪能够有效地对开环穿越频率进行约束,不再依赖于控制系统的闭环自振频率,同时计算得到的奇异摄动值可有效地反映控制系统性能。试验结果分析证明,采用奇异摄动裕度的三回路自动驾驶仪克服了传统设计方法的缺点,对产生的干扰能够有效快速地进行抑制,并能通过奇异摄动值准确地反映控制系统工作效果。

一种最优化瞬态响应的功率控制技术

在需要快速实现对射频大功率幅度进行控制的场合,数字控制和传统模拟控制电路存在各自弊端。该文阐述了利用开关电容放大技术解决大功率发射机ALC电路的过冲问题,并利用相位补偿,实现瞬态响应速度和稳定性的最优化。测试结果表明该设计方法满足工程使用要求。

相角裕度和幅值裕度的一种估算方法

相角裕度和幅值裕度是自动控制系统中反应系统的相对稳定性的重要指标。本文提出了求解相角裕度和幅值裕度一种估算方法,首先介绍了截止频率的一种估算求法,再利用相角裕度定义求出相角裕度;其次是先通过劳斯判据求出系统临界稳定时的开环增益,再利用幅值裕度的含义求出,最后用估算法求出穿越频率。这些估算方法简单实用,实例证明它们有较高的计算精度。

目的域武器系统效能分析辅助软件设计

采用随机过程方法研究武器系统对目的域的随机穿越特性,以均值、均方差与自然频率等时空特征量为基础,建立在圆形目的域下平均穿越频率计算模型。利用MATLAB工具设计了武器系统效能分析辅助软件。

基于极点配置的横滚自动驾驶仪设计

文章基于尾舵控制的弹体,采用极点配置设计方法,建立了控制参数与开环穿越频率,阻尼比及零极点比值的解析关系。在综合考虑执行机构带宽及相位裕度的约束的前提下,完成横滚自动驾驶仪设计。仿真结果表明系统时域响应品质良好,具备良好的稳定裕度,文章提出的设计方法有效。