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电液飞行转台的分数阶积分滑模非线性控制 被引量:4
1
作者 韩松杉 焦宗夏 +2 位作者 汪成文 尚耀星 石岩 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1411-1416,共6页
电液飞行转台是飞控系统半实物仿真测试的关键设备,它是在实验室条件下复现飞行器运动姿态的高精尖试验设备,具有重大经济价值和国防战略意义.为提高该设备的动态跟踪精度,提出一种基于分数阶积分滑模的非线性鲁棒控制策略.在积分滑模... 电液飞行转台是飞控系统半实物仿真测试的关键设备,它是在实验室条件下复现飞行器运动姿态的高精尖试验设备,具有重大经济价值和国防战略意义.为提高该设备的动态跟踪精度,提出一种基于分数阶积分滑模的非线性鲁棒控制策略.在积分滑模控制器中引入分数阶算子,能更有效地提升系统瞬态响应,并能提供更多的控制自由度.同时基于Lyapunov分析方法证明了该控制器在存在参数不确定、强外干扰力矩和未知非线性摩擦特性等情况下仍能保证系统的全局渐近稳定性.以某型电液飞行转台外框阀控马达为例,针对多种运动工况进行仿真分析,结果表明该方法能有效提高系统的瞬态性能和鲁棒能力. 展开更多
关键词 液压伺服机构 飞行转台 分数阶 滑模控制 非线性控制系统
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基于xPC实时控制的液压飞行转台控制系统设计与实现
2
作者 徐东东 彭伟伟 万红坡 《航空制造技术》 2011年第10期78-80,88,共4页
在比较国内主流实时控制系统的基础上,介绍了xPC快速原型的基本原理,构造了液压飞行转台控制系统数学模型并进行了仿真分析,并以此为基础设计实现了某型液压飞行转台的实时控制系统。
关键词 XPC 快速原型 实时控制 液压飞行转台
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飞行转台伺服系统高精度迭代滑模控制 被引量:2
3
作者 刘慧博 孙书美 李朝阳 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1164-1169,共6页
针对飞行转台伺服系统中存在的周期性非线性摩擦干扰,提出一种新型控制方法—高精度迭代滑模控制。利用滑模控制作为鲁棒部分,有效地抑制系统中的摩擦扰动和参数不确定,保证系统的鲁棒性;以迭代控制进行前馈补偿,改善减弱抖振时产生的... 针对飞行转台伺服系统中存在的周期性非线性摩擦干扰,提出一种新型控制方法—高精度迭代滑模控制。利用滑模控制作为鲁棒部分,有效地抑制系统中的摩擦扰动和参数不确定,保证系统的鲁棒性;以迭代控制进行前馈补偿,改善减弱抖振时产生的静差问题,提高系统的跟踪精度。通过时间加权范数严格的证明了算法的收敛性。仿真实验表明该方法在减弱抖振的同时具有良好的跟踪性能和鲁棒性,实现了飞行转台伺服系统的高精度控制。 展开更多
关键词 飞行仿真转台 摩擦干扰 滑模控制 迭代控制
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基于改进趋近率的飞行转台伺服系统高精度滑模控制
4
作者 夏平 张吉祥 +1 位作者 罗士淼 匡毅 《农业装备与车辆工程》 2017年第10期48-51,共4页
为了解决飞行转台伺服系统非线性摩擦、参数不确定等问题,提出了基于改进趋近率的滑模控制算法。滑模控制具有强鲁棒性,可有效克服系统摩擦干扰和参数不确定性的影响,实现伺服系统的快速响应。用反正切函数代替传统指数趋近率的切换项,... 为了解决飞行转台伺服系统非线性摩擦、参数不确定等问题,提出了基于改进趋近率的滑模控制算法。滑模控制具有强鲁棒性,可有效克服系统摩擦干扰和参数不确定性的影响,实现伺服系统的快速响应。用反正切函数代替传统指数趋近率的切换项,极大的消弱了系统抖动,提高了控制器性能。仿真结果表明所提算法在消弱抖动的同时,也能实现位置的准确跟踪与快速响应,提高了飞行转台伺服系统的控制精度与强鲁棒性。 展开更多
关键词 飞行转台 摩擦干扰 滑模控制 反正切函数
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飞行转台轴线摇摆角的测算
5
作者 拓怀德 《兵工学报(弹箭分册)》 CSCD 1989年第3期81-85,共5页
飞行转台在转动中的轴轴线不可避免地要产生一定的摇摆,因而会给转台所同服出的飞行器姿态角带来误差.本文讨论摇摆角的实际测量和数学处理方法,该方法还适用于对转动轴方向稳定性要求较高的其他仪器设备的测量。
关键词 飞行转台 内轴轴线 摇摆角 测算方法 飞行 数学处理方法 技术指标
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三轴飞行仿真转台总体设计及其关键技术 被引量:43
6
作者 李尚义 赵克定 +2 位作者 吴盛林 张福恩 刘庆和 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第2期63-66,共4页
本文在HIT─1型三轴仿真转台研制的基础上,探讨了各种三轴仿真转台的总体布局型式、驱动元件种类和控制方案等总体设计方面的问题。从分析飞行仿真转台的4大技术指标──高频响、超低速、宽调速、高精度入手,分析了执行元件、机... 本文在HIT─1型三轴仿真转台研制的基础上,探讨了各种三轴仿真转台的总体布局型式、驱动元件种类和控制方案等总体设计方面的问题。从分析飞行仿真转台的4大技术指标──高频响、超低速、宽调速、高精度入手,分析了执行元件、机械台体、液压系统、控制技术等方面对上述指标的影响和解决措施,进而分析出研制仿真转台的关键技术。 展开更多
关键词 电液伺服系统 飞行仿真转台 航天器
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三轴飞行模拟转台误差研究 被引量:27
7
作者 肖卫国 郝崇恩 +2 位作者 李高风 北京 信箱 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2001年第5期678-680,共3页
对三轴飞行模拟转台的指向误差、速率稳定度误差及幅相误差进行了研究,对其指向误差给出了具体算法,并针对一种转台的具体精度指标而算出了各项误差。
关键词 幅相误差 飞行 三轴飞行模拟转台 半实物仿真
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基于干扰观测器的飞行仿真转台滑模控制器 被引量:15
8
作者 刘晓东 吴云洁 +1 位作者 田大鹏 王俊峰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期393-397,402,共6页
针对飞行仿真转台中干扰观测器(DOB)对等效干扰项估计不足而影响跟踪精度的问题,提出一种基于DOB的滑模变结构控制器(SMVSC).它引入了附加干扰补偿项以及跟踪指令的速度信号和加速度信号,定义了一种新的滑模趋近律形式,并满足系统广义... 针对飞行仿真转台中干扰观测器(DOB)对等效干扰项估计不足而影响跟踪精度的问题,提出一种基于DOB的滑模变结构控制器(SMVSC).它引入了附加干扰补偿项以及跟踪指令的速度信号和加速度信号,定义了一种新的滑模趋近律形式,并满足系统广义滑模存在条件.通过某单轴飞行仿真转台的实验结果表明,与传统的比例微分(PD)控制器+DOB方案相比,该控制方案提高了跟踪精度,同时,对系统参数变化和力矩扰动也具有更强的鲁棒性. 展开更多
关键词 干扰观测器 滑模变结构控制 飞行仿真转台 鲁棒性
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高精度飞行仿真转台的鲁棒自适应控制 被引量:14
9
作者 刘强 扈宏杰 +1 位作者 刘金琨 尔联洁 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期35-38,共4页
针对高精度直流伺服系统 ,提出一种基于Lyapunov直接法的鲁棒模型参考自适应控制方法。在算法中 ,通过调节增益系数 ,以适应系统中参数的变化 ,通过引入鲁棒补偿项 ,实现对摩擦环节的补偿 ,使得在具有参数不确定性和未知非线性摩擦特性... 针对高精度直流伺服系统 ,提出一种基于Lyapunov直接法的鲁棒模型参考自适应控制方法。在算法中 ,通过调节增益系数 ,以适应系统中参数的变化 ,通过引入鲁棒补偿项 ,实现对摩擦环节的补偿 ,使得在具有参数不确定性和未知非线性摩擦特性的情况下 ,跟踪误差渐进收敛于零。并以三轴转台为例 ,进行了数值仿真 ,其结果表明该方法的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 自适应控制 鲁棒控制 飞行模拟转台 飞行仿真
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飞行仿真转台的完全跟踪控制 被引量:7
10
作者 吴云洁 田大鹏 刘佑民 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期414-420,426,共8页
针对飞行仿真转台中传统插值和前馈方法对系统性能的限制问题,引入了完全跟踪控制策略.论述了飞行仿真转台完全跟踪控制器的设计方法.本文利用多速率采样系统的特性构造转台系统状态传递函数矩阵的精确逆矩阵,从而避免了采用近似逆模型... 针对飞行仿真转台中传统插值和前馈方法对系统性能的限制问题,引入了完全跟踪控制策略.论述了飞行仿真转台完全跟踪控制器的设计方法.本文利用多速率采样系统的特性构造转台系统状态传递函数矩阵的精确逆矩阵,从而避免了采用近似逆模型的传统方案以及插值带来的限制,实现完全跟踪.利用鲁棒内回路补偿器理论以及系统动态跟踪误差的解析式分析说明了该方法在实际系统中存在建模误差、干扰和噪声的情况下,仍然能够保证系统的动态跟踪精度和良好的鲁棒性.对实际系统进行了设计与实验,结果证明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 跟踪 飞行仿真转台 鲁棒性 精度
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三轴飞行仿真转台自适应复合控制方法 被引量:12
11
作者 王卫红 姚志超 郑连强 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期74-79,共6页
针对三轴飞行仿真转台高精确度伺服系统中存在的由于系统模型参数变化,以及外部扰动、摩擦引起的不确定性和非线性,提出基于模型参考自适应的复合控制方案。该方案具有连续自适应、离散自适应和复合控制方法的优势,通过自适应增益的调... 针对三轴飞行仿真转台高精确度伺服系统中存在的由于系统模型参数变化,以及外部扰动、摩擦引起的不确定性和非线性,提出基于模型参考自适应的复合控制方案。该方案具有连续自适应、离散自适应和复合控制方法的优势,通过自适应增益的调整及数字前馈控制的引入,能够消除内外部干扰产生的误差,保证系统在宽频带范围内的跟踪性能和控制精确度。实验结果表明,提出的控制方案能够有效地补偿转台系统外部扰动、摩擦引起的非线性和不确定性,拓宽了系统频带,将转台双三指标(频率特性幅值介于-0.264 6~0.257 6 dB之间,相位特性介于-3~3°之间)由4.5 Hz拓展到10 Hz以上,同时,该方案控制结构清晰、响应速度快、实时性好,控制器设计简单。 展开更多
关键词 飞行仿真转台 伺服系统 自适应控制 复合控制 鲁棒性
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高精确度飞行仿真转台内框控制摩擦补偿研究 被引量:8
12
作者 牛建军 付永领 刘和松 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期576-579,共4页
为了实现高精确度飞行仿真转台直流力矩电机驱动内框的低速伺服目标,提出了在输入前馈和闭环PID控制的复合控制基础上构建Stribeck摩擦模型的等效控制电压模型进行摩擦超前补偿策略。首先针对转台内框伺服特性分析设计了复合控制策略;... 为了实现高精确度飞行仿真转台直流力矩电机驱动内框的低速伺服目标,提出了在输入前馈和闭环PID控制的复合控制基础上构建Stribeck摩擦模型的等效控制电压模型进行摩擦超前补偿策略。首先针对转台内框伺服特性分析设计了复合控制策略;其次针对常规基于Stribeck模型摩擦补偿方法的不足和实验法辨识模型参数难的特点,提出利用转台内框本身的部件直接测定摩擦超前补偿的控制电压模型,并给出了3个关键参数的测定办法;最后将设计好的控制器用于内框低速伺服。实验结果表明,系统响应幅值为0.03,°频率为0.000 5 Hz三角波时跟踪误差在95%时间内在0.000 1°内,并对其他形式信号也有很高的动态跟踪精确度,从而证明在以非线性摩擦为主的扰动条件下所设计的控制策略能实现内框高品质低速伺服。 展开更多
关键词 飞行仿真转台 复合控制 Stribeck模型 控制电压模型 摩擦补偿
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飞行仿真转台的一种新型前馈跟踪控制 被引量:4
13
作者 刘强 冯姝婷 尔联洁 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期1460-1461,1480,共3页
针对飞行仿真转台系统,提出了一种新型的前馈控制器的设计方法,并对时间常数τ给出了迭代算法。该控制器适用于数字非最小相位系统,且控制器的实现不需要指令信号的超前信息,校正后的系统在低频段相移近似为零,增益近似为1。以某飞行仿... 针对飞行仿真转台系统,提出了一种新型的前馈控制器的设计方法,并对时间常数τ给出了迭代算法。该控制器适用于数字非最小相位系统,且控制器的实现不需要指令信号的超前信息,校正后的系统在低频段相移近似为零,增益近似为1。以某飞行仿真转台系统为例进行了数字仿真,仿真结果表明了该控制器的有效性。 展开更多
关键词 飞行仿真转台 前馈 Pade近似 零相差
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飞行仿真转台基于干扰观测器的鲁棒跟踪控制 被引量:12
14
作者 刘强 尔联洁 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期181-184,共4页
对三轴飞行仿真转台系统 ,提出一种基于干扰观测器的鲁棒数字跟踪控制器的设计综合方法 .该控制器由前馈控制器、闭环控制器及摩擦补偿环节组成 .前馈环节由零相差跟踪控制器ZPETC (ZeroPhaseErrorTrackingController)及FIR滤波器构成 ... 对三轴飞行仿真转台系统 ,提出一种基于干扰观测器的鲁棒数字跟踪控制器的设计综合方法 .该控制器由前馈控制器、闭环控制器及摩擦补偿环节组成 .前馈环节由零相差跟踪控制器ZPETC (ZeroPhaseErrorTrackingController)及FIR滤波器构成 ,闭环由比例微分 (PD)控制及干扰观测器构成 ,摩擦补偿采用基于库仑模型的固定补偿方法 .实验结果表明 ,该方法能有效提高跟踪性能 。 展开更多
关键词 飞行仿真转台 干扰观测器 鲁棒跟踪控制
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实时飞行再现转台的建模与解耦 被引量:5
15
作者 邓雪云 曹力 史忠科 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第6期721-725,共5页
利用地空数据链的飞行数据再现技术,可以实时了解飞机的姿态等相关信息。针对现有计算机模拟再现技术的局限,设计了基于飞行数据的微型仿真转台,以实物仿真的形式真实地再现飞行器姿态。对于影响仿真转台精度的耦合因素,笔者在对转台框... 利用地空数据链的飞行数据再现技术,可以实时了解飞机的姿态等相关信息。针对现有计算机模拟再现技术的局限,设计了基于飞行数据的微型仿真转台,以实物仿真的形式真实地再现飞行器姿态。对于影响仿真转台精度的耦合因素,笔者在对转台框架间的动力学耦合问题分析的基础上,给出了该飞行仿真转台动力学方程,同时应用逆系统理论,对转台模型进行了解耦,为转台的优化设计和精确在线控制提供了基础。运用Matlab仿真工具箱对转台系统进行了系统仿真,结果表明本文方法解耦后的框架间耦合影响较小。 展开更多
关键词 飞行仿真转台 地空数据链 耦合 解耦
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基于干扰观测器的飞行仿真转台完全跟踪控制 被引量:9
16
作者 陈松林 单梅林 王丽斌 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期113-118,共6页
针对飞行仿真转台不断提升的性能要求及其多速率采样的工作特点,提出了一种新的鲁棒完全跟踪控制策略。针对完全跟踪前馈控制依赖于系统精确数学模型的问题,通过引入干扰观测器来消除模型摄动和外部扰动,使得被控对象的特性在给定的频... 针对飞行仿真转台不断提升的性能要求及其多速率采样的工作特点,提出了一种新的鲁棒完全跟踪控制策略。针对完全跟踪前馈控制依赖于系统精确数学模型的问题,通过引入干扰观测器来消除模型摄动和外部扰动,使得被控对象的特性在给定的频段内始终趋近于标称模型,充分保证了PTC的作用。仿真结果表明即使结合简单的PID闭环控制器,系统的跟踪性能也获得了很大的提升。给出PTC和DOB的具体设计方法,并对方法的有效性进行了对比仿真验证。结果表明,与已有方法相比,所提控制方法对模型摄动和力矩扰动的抑制能力更强,跟踪性能更好。 展开更多
关键词 飞行仿真转台 完全跟踪控制 干扰观测器 PID 扰动抑制
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三轴飞行仿真转台结构有限元分析 被引量:12
17
作者 刘正华 尔联洁 徐春梅 《机械设计与制造》 2002年第5期7-9,共3页
通过建立三轴转台的有限元模型,对其进行了结构刚度、模态分析和结构优化设计。通过改善台体机械结构,来满足结构刚度的要求;利用有限元模态分析,合理安排谐振点,同时利用优化方法,采用混合罚函数法,转化为无约束优化问题,再采用Powell... 通过建立三轴转台的有限元模型,对其进行了结构刚度、模态分析和结构优化设计。通过改善台体机械结构,来满足结构刚度的要求;利用有限元模态分析,合理安排谐振点,同时利用优化方法,采用混合罚函数法,转化为无约束优化问题,再采用Powell法求解出外框的目标尺寸。通过上述分析计算,使台体结构更加合理,同时也说明了在三轴转台机械系统设计中有限元的重要性。 展开更多
关键词 三轴飞行仿真转台 有限元分析 刚度分析 模态分析 形状优化设计
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基于Backstepping的飞行仿真转台自适应摩擦补偿控制(英文) 被引量:4
18
作者 刘正华 王青伟 尔联洁 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第19期4504-4508,共5页
论述了基于backstepping的飞行仿真转台自适应摩擦补偿控制。在实验的基础上,提出了飞行仿真转台的动态模型,其中包括动态LuGre摩擦模型。针对此动态模型推导出包括自适应摩擦补偿的backstepping鲁棒控制器。仿真实验证明:闭环系统的输... 论述了基于backstepping的飞行仿真转台自适应摩擦补偿控制。在实验的基础上,提出了飞行仿真转台的动态模型,其中包括动态LuGre摩擦模型。针对此动态模型推导出包括自适应摩擦补偿的backstepping鲁棒控制器。仿真实验证明:闭环系统的输出可以达到渐进跟踪给定的位置参考信号和速度参考信号,克服了转台在使用传统的PID控制器时,其位置波形存在平顶,速度波形存在畸变的缺点。 展开更多
关键词 飞行仿真转台 鲁棒控制 自适应控制 摩擦补偿
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基于NDO的飞行模拟转台伺服系统跟踪控制 被引量:6
19
作者 王坚浩 胡剑波 高鹏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期2301-2305,共5页
针对飞行模拟转台伺服系统跟踪控制问题,提出了一种基于非线性干扰观测器(nonlinear disturb-ance observer,NDO)的反推全局滑模控制方案。该方案利用NDO观测系统的参数不确定性及非线性摩擦干扰,通过选择适当的设计参数使观测误差指数... 针对飞行模拟转台伺服系统跟踪控制问题,提出了一种基于非线性干扰观测器(nonlinear disturb-ance observer,NDO)的反推全局滑模控制方案。该方案利用NDO观测系统的参数不确定性及非线性摩擦干扰,通过选择适当的设计参数使观测误差指数收敛,进而对引入NDO的系统采用反推全局滑模设计控制器,控制律的设计保证了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,所提控制方案能够有效克服参数不确定性及非线性摩擦干扰的影响,实现了转角位置的精确跟踪,并且有效去除了控制抖振。 展开更多
关键词 飞行模拟转台伺服系统 非线性干扰观测器 反推全局滑模控制 摩擦干扰
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某飞行模拟转台伺服系统的摩擦模型仿真研究 被引量:3
20
作者 肖斌安 龚烈航 张沙 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期76-77,80,共3页
为了探讨某飞行模拟转台伺服系统控制方法,对其某飞行模拟转台伺服系统及其Stribeck摩擦模型进行了描述,运用Matlab和Simulink对其PID控制进行了仿真分析,发现无摩擦时采用PID控制方法能取得较好的控制效果,而在带摩擦环节时不能达到高... 为了探讨某飞行模拟转台伺服系统控制方法,对其某飞行模拟转台伺服系统及其Stribeck摩擦模型进行了描述,运用Matlab和Simulink对其PID控制进行了仿真分析,发现无摩擦时采用PID控制方法能取得较好的控制效果,而在带摩擦环节时不能达到高精度跟踪,必须在传统PID控制上加入某种高级PID控制。 展开更多
关键词 飞行模拟转台 摩擦 MATLAB
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