反舰导弹的超前动态抗饱和控制器设计与仿真

针对反舰导弹过载控制系统中执行机构饱和约束问题,提出了一种超前动态抗饱和控制器设计方案。控制器设计采用二步法,首先不考虑执行机构饱和限制,采用滑模控制方法设计了标准控制器;然后,在标准控制器中加入超前动态抗饱和补偿器,克服饱和因素引起的不良影响。为了对导弹建模中的汇总不确定项进行估计,设计了扩张状态观测器作为估计器。仿真分析表明,当不加入抗饱和补偿器时执行机构存在饱和工作状态;而加入超前动态抗饱和补偿器时执行机构完全脱离了饱和工作状态,提高了反舰导弹过载控制系统的控制性能。

机器人关节电机转矩动态特性研究

在高速奔跑等极端工况下,足式机器人的机动性会明显受到关节电机的转矩输出范围及动态特性的影响。为了研究电机转矩输出对机器人高速奔跑的影响机制,首先分析并简化了采用d轴电压优先与反馈抑制抗饱和的PI式控制器的电机系统模型和转矩输出特性,在此基础上将电机系统模型与机器人刚体动力学系统进行联合仿真,比较了足式机器人在高速奔跑工况下电机转矩输出特性对关节转矩、速度、角度的影响。结果表明,当电机动态特性的电流响应带宽高于50 Hz时,关节速度几乎不受带宽影响;但转矩输出范围的减小会对机器人的奔跑速度和稳定性产生较大影响,实验中测得的关节电机转矩变化与受电压限制造成的静态转矩输出范围变化相一致。得到的联合仿真系统能够为机器人关节电机与控制器设备的选型和机器人运动控制算法从仿真到实物的迁移提供支撑。