高精度跟踪指向技术研究现状及其展望

高精度跟踪指向技术将会长期伴随现代工业的发展过程,也是许多现代工业领域内的关键技术,其必将受到广大学者的重视和研究。为了追踪该技术的最新发展状态和趋势,文中查阅了大量的技术文献和资料,在深刻理解该技术内涵的基础上,根据指向机构的不同工作机制,对现有的高精度指向技术进行了分类,认为现有的高精度指向技术可分为机械式和非机械式两类,详细叙述了这两类跟踪指向技术的研究现状,也对该技术将来的发展方向和趋势进行了分析。文中的内容可作为该领域内研究人员的参考,也期望为该技术的发展起到积极的推动作用。

基于MPC的SMES多目标控制

模型预测控制(model predictive control,MPC)性能优越,响应迅速而且可实现多目标控制,已受到广泛关注并逐步应用于大功率变流器,特别是在具有高功重比的超导储能磁体(superconductor magnetics energy storage,SMES)控制系统中,应用前景十分广阔。本文提出的基于MPC的SMES多目标控制,不仅实现SMES线圈在储能时较高精度的电流跟踪,同时可控制SMES线圈充放电时电流变化速率,避免较大的电流冲击,而且能够提高其响应速度与精度。通过搭建仿真实验平台验证了本文提出的SMES系统储能稳流性能、功率平衡稳定性能、动态性能以及充放电速率的控制性能。并与基于PI控制的系统进行比较,结果表明基于模型预测控制的SMES系统不仅可以实现稳态时较高精度的电流跟踪,而且可以实现充放电时电流变化速率的控制。

基于FSM的高精度光电复合轴跟踪系统研究

为解决大惯量光电跟踪器对高速机动目标的角秒级跟踪问题,设计了以快速控制反射镜作为精级,大惯量跟踪架作为粗级的双探测器型光电复合轴跟踪系统,并对快速控制反射镜和复合轴系统所涉及关键技术进行了分析。通过某模拟航路半实物跟踪试验不超过70μrad的跟踪误差,验证了系统设计的有效性。

运动目标高精度激光跟踪测量系统设计

以往设计的激光跟踪测量系统各有优势,用于运动目标高精度、快速跟踪的却不多。因此,设计基于DSP的激光运动跟踪测量系统,主要由双频光路、DSP跟踪控制软件和测量模块三大部分组成。氦氖激光器发出激光,激光光束经运动目标反射到双频光路与原激光组成正交光束,利用测量模块驱动步进电机进行实时跟踪,由DSP跟踪控制软件给出分段跟踪函数。对跟踪结果进行编码,以十进制调整指令形式传给测量模块,测量出运动目标与系统目镜之间的距离和角度。实验结果表明,所设计的系统具备可靠性好、光程差小的优势。

基于引入多普勒速度的水下高速小目标快速跟踪方法

针对单声呐对单个水下高速小目标的跟踪问题,根据高速近程小目标接近声呐跟踪滤波可利用的数据点少,但产生了较大多普勒速度的特点,通过将目标多普勒速度引入跟踪滤波器的观测方程,提出一种观测方程增加目标多普勒速度的水下快速跟踪方法,克服传统仅基于目标距离和方向角的水下目标跟踪方法可观性差和易发散的不足,实现了少数据点条件下水下目标高精度跟踪,并通过仿真实验,验证方法的可行性和有效性,为相关场景水下目标跟踪提供参考借鉴。