伺服控制技术在舰船光电跟踪系统的应用研究与优化

在舰船防空系统中,光电设备是最为重要的组成部分之一,具有不可替代的作用。为了使光电设备的作用得以最大限度的发挥,需要为其配备高性能的控制系统,即伺服控制系统。由于伺服控制能够对变化量进行有效控制,从而满足舰载光电跟踪系统的控制要求。鉴于此,从光电跟踪系统的构成和伺服控制系统2个方面,对舰载光电跟踪系统进行分析,在此基础上,对伺服控制技术在船载光电跟踪系统中的应用与优化进行论述。     

光电跟踪系统伺服控制算法研究

伺服控制直接决定了光电跟踪系统的性能,文章采用模糊神经网络控制算法,具有参数学习和结构学习功能,通过Matlab仿真对比发现无论是动态、静态性能还是鲁棒性方面都要优于传统的PID控制以及模糊控制,表现出很好的准确性和快速性,为光电跟踪系统伺服控制设计提供了一种可行的技术方案。     

光电跟踪系统伺服控制算法研究

伺服控制直接决定了光电跟踪系统的性能,文章采用模糊神经网络控制算法,具有参数学习和结构学习功能,通过Matlab仿真对比发现无论是动态、静态性能还是鲁棒性方面都要优于传统的PID控制以及模糊控制,表现出很好的准确性和快速性,为光电跟踪系统伺服控制设计提供了一种可行的技术方案.     

舰载光电跟踪伺服控制系统建模及稳定性研究

光电跟踪伺服控制系统能够有效的克服外界环境对目标跟踪的影响,本文对舰载光电跟踪伺服系统进行整体设计,对系统中的重要元器件进行建模,在模型的基础上进行系统稳定性的分析,最后将PID滑模控制引入到系统的稳定性仿真中。实验结果表明,基于本文所设计的模型在进行目标跟踪中的精度高、稳定性强,能够有效的实现跟踪目标。     

光电跟踪伺服转台控制技术

论文介绍了一种光电跟踪伺服转台系统的控制原理,提出并研究采用交流伺服电机驱动,旋转变压器反馈,ARM9数字控制器,PWM功率驱动的方案。应用带速度前馈和转矩前馈的闭环增量式PID控制策略,实现了对目标的高精度稳定跟踪。对系统硬件电路、控制算法、软件流程等做了详细的介绍。系统利用ARM9丰富的片上资源,极大地简化了电路的硬件结构。实验表明,本系统采用的控制策略使得系统获得了优良的动态品质和较高的跟踪精度。     

光电跟踪系统的伺服控制研究

通过对光电跟踪系统的伺服控制系统的研究,分析了常用数字PID控制算法在光电跟踪系统中应用的不足,提出了适用于光电跟踪系统的自适应的PID控制算法,试验表明自适应PID控制算法比数字PID控制器超调量小,调节时间短,提高了控制系统实时性和抗干扰能力.     

位置随动控制系统设计与实现

计算机控制系统是保证位置随动系统功能和性能的重要部分,文中结合船用仿真转台阐述了多机集散控制结构形式的位置随动转台的计算机控制系统方案,并以某位置随动转台为背景,对系统工程实现中的接口电路设计、电机、伺服放大器以及采样频率选取、程序设计等一系列问题进行了讨论,设计结果在位置随动试验样机中应用取得了良好效果.     

舰载视频高精度光电跟踪系统设计

为了提高舰载视频高精度光电跟踪系统的跟踪稳定性和抗干扰能力,提出基于DSP的舰载视频高精度光电跟踪系统设计方案。系统硬件结构主要由视频采集模块、程序加载模块、IO模块、时钟控制模块、中央处理器模块和光电跟踪控制模块组成,采用ADSP21160处理器作为视频采集模块的核心器件,进行视频信息的AD采样,将采集的视频信息经过程序加载模块进行图像处理和视频信息分析,在时钟模块中进行光电跟踪的频率控制,采用TMS320C80 DSP芯片进行光电跟踪控制系统的集成信号处理,提高光电跟踪控制的D/A分辨率,通过模块化电路设计方法,实现舰载视频高精度光电跟踪系统硬件设计和开发。测试结果表明,设计的舰载视频高精度光电跟踪系统具有很好的跟踪稳定性,光电跟踪精度较高。     

基于模糊 PID 的光电跟踪系统自适应前馈补偿控制*

为降低干扰力矩对光电跟踪系统精度的影响,提出了基于模糊 P ID的光电跟踪系统前馈补偿控制方法。首先,分析了按扰动前馈补偿的控制原理,提出了自适应前馈补偿方法;然后,对用直流力矩电机驱动的光电跟踪系统进行了建模;最后,为光电跟踪系统位置环设计了模糊PID控制器,并在此基础上设计了与之相匹配的自适应前馈补偿函数。仿真结果表明,相对于PID控制的固定前馈补偿控制器,所设计的控制器加快了反应速度,大幅提高了控制精度。     

基于数字伺服控制的电控罗经设计及仿真

本电控罗经采用数字伺服控制方案来取代传统的模拟伺服控制方案,将微处理机引入控制系统,可以克服系统调试困难的缺点,具有实现复杂计算和现代化控制算法的能力。设计了基于PID控制的静基座和摇摆基座下电控罗经的控制算法,运用Simulink进行建模和仿真,并通过实际转台测试实验得出,所设计的数字伺服控制电控罗经在摇摆实验环境下,稳定时间为1.8h,罗经的稳态误差为0.5 °,满足设计预期指标和国际标准要求。