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直流力矩电机在机载光电伺服系统中的应用研究 被引量:11
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作者 庞新良 赵薇薇 +3 位作者 范大鹏 李忱刚 刘一民 彭廷海 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第10期573-578,共6页
将永磁直流力矩电机引入机载光电伺服控制系统执行机构中可综合实现精度高、体积功耗小等伺服系统性能要求。在对采样电流信号滤波器截止频率的选取规则进行分析论证并给出选择建议的基础上,采用模拟PI电路实现电流闭环,使电流环理论开... 将永磁直流力矩电机引入机载光电伺服控制系统执行机构中可综合实现精度高、体积功耗小等伺服系统性能要求。在对采样电流信号滤波器截止频率的选取规则进行分析论证并给出选择建议的基础上,采用模拟PI电路实现电流闭环,使电流环理论开环特性变为一阶惯性环节,实际闭环截止频率达到1.2 kHz。同时在提出一种简单易行的微分实现方法的基础上,将模糊控制引入速度环调节器;由模糊控制+经典零极点配置控制组成的复合控制器使机载光电伺服系统隔离度达到了0.536%,同时阶跃响应的超调为4%。 展开更多
关键词 永磁直流力矩电机 模糊控制 复合控制器 机载光电伺服系统 模拟电流环
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不确定非线性光电伺服系统滑模自适应控制 被引量:1
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作者 王红红 陈方斌 +1 位作者 江涛 李广良 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期242-245,共4页
针对同时存在参数不确定性和结构不确定性的非线性光电伺服系统,运用自适应原理对系统的参数进行在线估计,同时提出一种改进的指数趋近律,并结合滑模控制(变结构控制)策略设计系统的滑模自适应位置控制器(APR)。以等效正弦1.2sin(0.93t... 针对同时存在参数不确定性和结构不确定性的非线性光电伺服系统,运用自适应原理对系统的参数进行在线估计,同时提出一种改进的指数趋近律,并结合滑模控制(变结构控制)策略设计系统的滑模自适应位置控制器(APR)。以等效正弦1.2sin(0.93t)作为仿真输入,在0.45s后跟踪误差小于60μrad,表明该控制方法对此类不确定非线性系统的控制效果良好。 展开更多
关键词 不确定性 非线性 光电伺服系统 自适应 滑模控制
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光电伺服系统控制程序快速开发方法研究 被引量:2
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作者 魏维 祁超 +1 位作者 朱文亮 范大鹏 《兵工自动化》 2016年第3期48-53,共6页
针对控制系统的设计和开发中,手工方式编写代码存在开发周期延长、效率低下且容易出错的问题,提出一种基于模型设计思路实现控制程序的自动生成方法。以嵌入式光电运动控制系统为实验对象,利用Simulink的工具箱设计控制器以及搭建系统模... 针对控制系统的设计和开发中,手工方式编写代码存在开发周期延长、效率低下且容易出错的问题,提出一种基于模型设计思路实现控制程序的自动生成方法。以嵌入式光电运动控制系统为实验对象,利用Simulink的工具箱设计控制器以及搭建系统模型,并由框图模型生成产品级代码;通过对比半实物仿真系统和嵌入式系统对电机速度控制的不同效果,对系统进行验证。实验结果显示:由Simulink模型快速生成的代码能有效地完成直流电机速度控制功能,控制程序的开发时间缩短50%以上,证明基于模型设计方法在伺服系统开发中的有效性和快速性。 展开更多
关键词 光电伺服系统 基于模型的设计 代码自动生成 直流伺服电机
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改进萤火虫算法的PID控制器在光电伺服系统中的应用 被引量:3
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作者 肖冰冰 张燕革 +1 位作者 陈晶 艾勇 《光通信技术》 2021年第6期58-62,共5页
对光束高精度、稳定地跟踪是自由空间激光通信链路建立的前提。引入一种改进的萤火虫算法,对比例-积分-微分(PID)控制器的参数进行优化整定,同时建立了直流力矩电机系统模型,将优化参数后的PID控制器应用到此系统中,在六维仿真台上进行... 对光束高精度、稳定地跟踪是自由空间激光通信链路建立的前提。引入一种改进的萤火虫算法,对比例-积分-微分(PID)控制器的参数进行优化整定,同时建立了直流力矩电机系统模型,将优化参数后的PID控制器应用到此系统中,在六维仿真台上进行了实验,结果表明:对于同一个系统,与采用齐格勒和尼克尔斯(Z-N)法相比,改进的萤火虫算法对参数整定后的PID控制器的响应速度提高了40%,带宽提高了33.3%,跟踪精度提高了25%。 展开更多
关键词 光电伺服系统 萤火虫算法 比例-积分-微分控制器 粗跟踪 惯性权重因子
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光电设备伺服系统机械谐振检测和抑制 被引量:3
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作者 杨松涛 和丽清 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期84-89,共6页
在现代国防军工领域,光电系统被广泛应用于火控、侦察、制导等武器系统中。随着目标机动性能的提升,光电武器系统对其伺服系统动态性能的需求也不断提高,光电伺服系统的带宽也要随之拓展。但机械系统固有特征不会改变,接近或者超过自然... 在现代国防军工领域,光电系统被广泛应用于火控、侦察、制导等武器系统中。随着目标机动性能的提升,光电武器系统对其伺服系统动态性能的需求也不断提高,光电伺服系统的带宽也要随之拓展。但机械系统固有特征不会改变,接近或者超过自然机械共振频率的驱动能量就会引起机械谐振。为了提高光电伺服系统性能,需对检测和抑制机械谐振的问题进行研究。首先通过激励信号性质分析,选取性质优良、计算简单的激励信号对光电伺服系统的机械谐振进行参数辨识,然后设计可参数化的陷波滤波器进行在线参数调整,就可实现快速有效地机械谐振抑制。实验结果表明,该机械谐振检测和抑制的方案能够精确地检测机械谐振频率,很好地抑制机械谐振产生的影响,提高光电伺服系统的动态性能。 展开更多
关键词 光电伺服系统 伪随机序列 陷波滤波器 机械谐振
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光电跟踪伺服系统半实物仿真平台开发设计 被引量:2
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作者 姜磊 张宝利 +1 位作者 于华龙 宋晓艳 《机床与液压》 北大核心 2012年第13期175-178,共4页
介绍了以DSP为控制器的光电跟踪伺服系统半实物仿真平台的开发过程。应用模块化程序开发思想,以Mat-lab/Simulink函数为底层模块,以VC++作为人机交互界面,通过VC++和Matlab混合编程技术以及成熟的计算方法,实现对Simulink模型的交互式... 介绍了以DSP为控制器的光电跟踪伺服系统半实物仿真平台的开发过程。应用模块化程序开发思想,以Mat-lab/Simulink函数为底层模块,以VC++作为人机交互界面,通过VC++和Matlab混合编程技术以及成熟的计算方法,实现对Simulink模型的交互式读取和设置,建立良好人机界面,实现与伺服控制器的软硬件接口无缝连接。以半实物仿真环境为基础,构建光电跟踪伺服控制系统仿真平台,使得伺服控制分系统的模型设计、建立、参数设置和优化更为方便快捷。 展开更多
关键词 光电跟踪伺服系统 半实物仿真环境 DSP
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基于嵌入式单片机的光电伺服控制系统的设计 被引量:5
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作者 高进涛 孙建国 +1 位作者 李文君 陈建行 《现代电子技术》 2008年第18期47-49,共3页
根据伺服系统的工作原理和系统构成,采用8051单片机作为控制器件,利用嵌入式技术,设计一种基于单片机控制的光电伺服系统,并对系统的基本结构、工作模块、控制方案、驱动技术等进行分析探讨。实践应用表明该系统设计具有可靠性高、易于... 根据伺服系统的工作原理和系统构成,采用8051单片机作为控制器件,利用嵌入式技术,设计一种基于单片机控制的光电伺服系统,并对系统的基本结构、工作模块、控制方案、驱动技术等进行分析探讨。实践应用表明该系统设计具有可靠性高、易于控制、智能化的特点,能快速适应目标跟踪的需要,具有精度高、响应快、跟踪平稳等优良的运作性能。 展开更多
关键词 伺服控制系统 光电伺服系统 数字PID控制 离散化周期
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高精度光电伺服稳定平台积分滑模变结构控制 被引量:9
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作者 周阳 王磊 周涛 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期12-15,29,共5页
针对高精度光电伺服稳定平台的低速问题分析中,由于摩擦力矩等非线性干扰的存在,容易产生滞滑爬行现象,严重影响平台的低速性能。本文采用积分滑模变结构控制,提出并设计了新型的趋近律规则。系统实际运行结果证明,本文所设计的控制器... 针对高精度光电伺服稳定平台的低速问题分析中,由于摩擦力矩等非线性干扰的存在,容易产生滞滑爬行现象,严重影响平台的低速性能。本文采用积分滑模变结构控制,提出并设计了新型的趋近律规则。系统实际运行结果证明,本文所设计的控制器能很好地解决较大范围运动时的系统稳定问题,并能消除非线性摩擦所引起的低速"爬行"现象,改善系统的动态品质和静态特性。 展开更多
关键词 非线性干扰 光电伺服系统 稳定平台 滑模控制 变结构控制
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光电伺服机构电机选型问题研究 被引量:2
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作者 吴海涛 范大鹏 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期829-835,共7页
在轻量化设计需求日益提升的环境下,驱动电机的选型直接影响系统整体尺寸和质量,传统的电机选型方法存在着载荷分析不全面、针对某些影响因素定量化程度不深等问题,因此对电机选型方法的研究和选型工具的开发对于伺服系统的轻量化设计... 在轻量化设计需求日益提升的环境下,驱动电机的选型直接影响系统整体尺寸和质量,传统的电机选型方法存在着载荷分析不全面、针对某些影响因素定量化程度不深等问题,因此对电机选型方法的研究和选型工具的开发对于伺服系统的轻量化设计有着较大的影响。对光电伺服系统的各种载荷进行定量化计算,对于难以精确计算的载荷,给出其估算方法,并对电机的动态特性进行校核,引入了置信度的概念辅助电机选型。基于Matlab/GUI编写了伺服电机选型软件,并针对某光电吊舱进行电机选型,最终选得置信度为0.79的直流电机。 展开更多
关键词 光电伺服系统 电机选型 电机动态校核 Matlab/GUI
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变时域抗扰型光电转台广义预测控制设计
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作者 姜霁恒 董岩 +3 位作者 宋建林 王伟 宋延嵩 董科研 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期213-223,共11页
为了提高光电跟踪伺服控制系统中速度环的跟踪精度和抗扰能力,基于连续时间模型提出了一种具有一定参数自调节能力的抗扰广义预测控制(STGPC)进行速度环的设计。首先,通过对伺服转台系统进行建模,构建线性扩张状态观测方程估计系统中的... 为了提高光电跟踪伺服控制系统中速度环的跟踪精度和抗扰能力,基于连续时间模型提出了一种具有一定参数自调节能力的抗扰广义预测控制(STGPC)进行速度环的设计。首先,通过对伺服转台系统进行建模,构建线性扩张状态观测方程估计系统中的不确定性扰动,给出了算法推导所需的状态量;其次,给出了从预测模型、性能指标到滚动优化的转台速度环广义预测控制律推导过程,并采用跟踪微分器输出控制律中所需的参考轨迹,线性扩张状态观测器输出控制律中所需的系统状态,实现控制律的计算;进一步,结合梯度下降思想设计广义预测控制中预测时域的更新公式,实现其自我调节,并利用Lyapunov理论对闭环控制系统进行了稳定性分析;最后,通过仿真实验分别验证了控制方法的跟踪性能、抗扰性能和时域参数自调节效果。实验结果表明:相较于PID控制和传统线性模型广义预测控制(LGPC),文中所述方法提高了伺服系统的速度跟踪精度和抗扰能力,且对于被控对象参数摄动,所述方法具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 光电伺服系统 广义预测控制 扩张状态观测器 扰动估计 梯度下降
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