机载光电跟踪系统模糊控制的优化设计与仿真

分析了机载光电跟踪系统的构成 ,并对机载光电跟踪系统的最主要组成部分——陀螺稳定平台框架系统设计了基于遗传算法的模糊控制器 ,通过遗传算法来优化模糊控制器的规则、参数以及量化因子和比例因子。并对系统进行了详细的仿真研究 ,仿真结果证明基于

机载光电稳瞄吊舱半实物仿真试验系统

机载光电稳瞄吊舱的稳定精度、跟踪精度和随动精度,是反应其性能优劣的重要技术指标,在野外实战条件下测试有极大的难度。根据半实物仿真的思想,设计与研制了机载光电稳瞄吊舱半实物仿真试验系统,该系统由目标模拟器、运动模拟器、二轴转台、图像采集与处理器、总控分系统等组成,通过由以太网和RS422总线组成的信息传输网络相连接,可用于在实验室条件下对机载光电稳瞄吊舱性能进行测试。介绍了系统组成及功能,以及本系统关键分系统目标模拟器的组成、原理和主要技术指标,描述了利用该系统进行机载光电稳瞄吊舱性能测试的工作原理。该系统已得到成功应用。

机载光电平台的复合补偿控制方法

为实现机载光电平台的实时高精度稳定跟踪控制,提出了一种基于改进干扰观测器和模糊逼近的复合自适应补偿控制方法。首先,根据系统的机械结构特点分析了各框架间的运动学耦合关系;考虑到载体扰动的影响,提出了一种基于速度信号的改进干扰观测器结构,并分析了它的工作原理和鲁棒稳定性。然后,针对机械系统中普遍存在的摩擦等干扰现象,设计了基于模糊逼近的复合补偿控制策略以保证系统的跟踪性能。最后,利用Lyapunov稳定性理论证明了系统的全局稳定性和跟踪误差的渐进收敛。实验结果显示,该控制方法具有较高的稳定精度,其跟踪误差可达μrad数量级,表明该方法可以有效地抑制载体扰动的影响并且具有良好的跟踪性能,是可行有效的。

机载光电稳瞄系统实时被动测距方法研究

针对现有直升机机载光电稳瞄系统高精度角度测量和角速率测量的特点,提出一种利用测量目标相对角度和角度变化率等参数实现目标实时被动测距的方法。建立了机载稳瞄平台对地面固定目标定位的数学模型,提出利用系统旋转变压器测量目标角度,利用惯性速率陀螺测量目标角度变化率。该方法使得目标角度变化率的测量精度(优于0.1 mrad/s)比一般光学方法提高了一个数量级。利用扩展卡耳曼滤波(EKF)算法提高目标距离估算精度,保证测量结果的稳定性。理论仿真和外场验证实验结果表明,该方法可以实时估算目标相对载机的距离,适合于武装直升机快速实时目标定位。

机载光电稳瞄平台减振技术研究

机载光电稳瞄平台受飞机作战环境的干扰因素,会引起设备环架的振动,对光电平台载荷视轴的稳定性及跟踪精度影响很大,减振的主要任务是有效隔离环境振动。与传统橡胶减振器比较,文章提出了一种新型机载光电稳瞄平台的柔性减振设计。并通过ANSYS仿真软件对新的减振模型进行了模态仿真分析,通过振动试验对设计的性能进行了有效评估,测试结果与仿真评估误差为0.56%,说明该设计对机载光电稳瞄平台具有减振性。

卡尔曼滤波在陀螺稳定吊舱控制中的应用

通过对当前流行的控制方法进行比较,采用变结构控制的原理对系统控制器进行设计.以典型的两轴四框架结构吊舱系统的内俯仰框架为控制对象,设计了一种基于Kalman滤波器的滑模变结构控制方案.当过程噪声和量测噪声较大时,针对不同形式的跟踪信号,对有无滤波器两种控制方案的跟踪效果进行了比较.仿真结果表明,采用基于Kalman滤波器的滑模变结构,系统的跟踪性能较没有Kalman滤波器的跟踪性能有明显的改善,提高了系统跟踪精度.

艇载增强型光电探测系统设计与实现

以无人飞艇为空中载体的光电探测系统可实时对地面敏感地区进行长时间大范围监视和小目标跟踪,特别适合抗震救灾等特定重大任务。本文采用两轴双框架结构、三环控制方法,并加入双GPS信息,设计一种基于艇载的增强型光电探测系统,详细阐述了该系统的结构设计、功能划分、控制系统以及软硬件设计方法。通过系统指标测试与实际飞行实验,验证了该系统的正确性和可靠性。

航空光电吊舱陀螺稳定系统模糊PID控制

研究了航空光电吊舱陀螺稳定系统的模糊PID控制.该系统对跟踪精度和响应速度要求高,传统的PID控制难以满足对性能指标的要求.而模糊PID控制可显著改善控制系统对高速动态目标的捕获跟踪能力.因此,将模糊PID应用于航空光电吊舱陀螺挖稳定系统,改善了控制系统的过渡过程、减小了超调量,又提高了系统跟踪精度、稳定精度和响应速度,增强系统的鲁棒性.用Matlab仿真验证了该方法的有效性.

机载光电随动伺服系统稳速性能与动态特性优化

为分析某型机载光电随动伺服系统的扫描稳速性能,首先以双惯量模型为基础,介绍了随动伺服系统的工作原理,根据伺服系统实际的机电参数搭建仿真模型。通过运行仿真模型,解析模型的扫描稳速曲线,归纳该系统的稳速性能特征。其次分别定位内外万向架对稳速性能的关键影响因素,使用描述函数法研究了外万向架速度振荡的产生机理。针对内外万向稳速性能影响因素分别给出优化措施,对外万向架采取了力矩均衡式的双电机控制,在无电流环的内万向架速度回路中加入了加速度回路。最后对优化措施进行实验验证,结果显示内万向架在加入加速度反馈后调节时间基本不变,速度调转时最大偏差由1.08 V减为1.00 V,内万向架的扰动隔离能力亦有提升。外万向架使用力矩均衡式的双电机控制后,齿隙造成的速度振荡得到了抑制,最大速度误差由0.4°/s降为0.2°/s。

机载光电跟踪系统基于遗传算法的模糊控制器优化设计研究

分析了机载光电跟踪系统的构成 ,并对机载光电跟踪系统的最主要组成部分——陀螺稳定平台框架系统设计了基于 GA(遗传算法 )的模糊控制器。由于遗传算法可以搜索整个空间 ,不易陷入局部最优解 ,不受搜索空间的限制性假设的约束 ,因此本文通过遗传算法对模糊控制器的控制规则、参数以及量化因子和比例因子进行了优化。在对模糊控制器设计的过程中 ,为了提高模糊控制的精度并加速遗传算法的收敛速度 ,还采用了变论域的方法。通过对系统详细的仿真研究 ,验证了基于 GA的模糊控制器设计的良好控制效果。

机载光电跟踪系统模糊控制的优化设计与仿真

分析了机载光电跟踪系统的构成 ,并对机载光电跟踪系统的主要组成部分——陀螺稳定平台框架系统设计了基于 GA(遗传算法 )的模糊控制器 ,通过遗传算法来优化模糊控制器的规则、参数以及量化因子和比例因子。并对系统进行了详细的仿真研究 ,仿真结果证明 ,基于GA的模糊控制器设计获得了良好的控制效果。

航空光电系统瞄准线惯性稳定技术研究

从航空光电系统瞄准线惯性稳定的内涵和应用需求入手,以典型惯性稳定平台控制系统为例,围绕伺服元件/电路噪声、结构特性和动态环境三个方面,归纳总结了影响惯性稳定性能的主要因素.着重分析了控制回路特性参数、控制器以及结构特性对瞄准线惯性稳定性能的影响,指导惯性稳定平台结构与控制系统设计.为满足航空光电系统远程探测的需求,克服内部光学元件相对位移或变形引起的瞄准线抖动,在惯性稳定平台基础上引入基于参考光的高精度瞄准线惯性稳定技术,并开展了相关分析与实验工作,最后对瞄准线惯性稳定技术的发展提出了几点建议.