【摘 要】
：
针对空间高精度二维转台超低速控制性能不佳的问题,提出了 一种基于滑模PI控制的卡尔曼滤波算法.首先在控制方面,设计了滑模PI控制算法,保证闭环系统稳定性.其次,在状态估计方面,设计了 Kalman滤波算法,更准确地估计电机转速.最后将控制和状态估计进行一体化设计,提出了基于滑模PI控制的卡尔曼滤波算法,并应用于空间转台超低速控制.超低速控制性能的提高具体体现在:a)跟踪精度达到了设计要求;b)消除了非线性的摩擦力矩和电缆力矩对控制性能的影响;c)能够适应力矩系数和转动惯量的不确定性.试验结果表明,与传统算
【机 构】
：
上海宇航系统工程研究所,上海201109
论文部分内容阅读
针对空间高精度二维转台超低速控制性能不佳的问题,提出了 一种基于滑模PI控制的卡尔曼滤波算法.首先在控制方面,设计了滑模PI控制算法,保证闭环系统稳定性.其次,在状态估计方面,设计了 Kalman滤波算法,更准确地估计电机转速.最后将控制和状态估计进行一体化设计,提出了基于滑模PI控制的卡尔曼滤波算法,并应用于空间转台超低速控制.超低速控制性能的提高具体体现在:a)跟踪精度达到了设计要求;b)消除了非线性的摩擦力矩和电缆力矩对控制性能的影响;c)能够适应力矩系数和转动惯量的不确定性.试验结果表明,与传统算法比较,该算法提高了系统稳动态控制精度,对参数变化不敏感,对环境噪声有足够强的鲁棒性.
其他文献
针对某厂风电法兰探伤不合格问题,对探伤不合格部位进行了定位解剖,采用扫描电镜、金相显微镜、直读光谱仪等设备对不合部位做化学成分分析、酸浸低倍检验、断口分析、能谱分析以及金相分析.结果 表明,法兰中白点缺陷表现出的微裂纹是探伤不合的主要原因,钢中存在的夹杂物和偏析也促进了白点的形成.夹杂物和显微孔隙、偏析组织的存在,不仅为白点的形成提供了储氢空间,而且受载后容易应力集中;因此,在实际生产中,我们要尽量减少钢中存在的冶金缺陷.
帘线钢小方坯质量受二冷模型的影响较为明显,为探明二冷模式对82A帘线钢小方坯质量的影响,本文对82A帘线钢的高温力学性能进行了研究,并建立了连铸过程凝固传热模型,根据不同二冷模式下铸坯测温结果对模型进行了校正.模拟结果发现,与二冷弱冷模式相比,采取二冷强冷模式时连铸坯在二冷区表面温度迅速降低,在空冷区回温速率较高,而且矫直点处表面温度较低,容易导致铸坯裂纹的产生.工业试验结果表明,二冷强冷有助于降低连铸坯中心偏析,提高连铸坯中心组织致密度,减轻中心疏松和中心缩孔,但是会导致铸坯中心等轴晶率降低,并易导致裂
基于DEFORM有限元软件对焊锡丝成型过程中的挤压过程进行模拟,研究了挤压过程中的金属流动性以及损伤分布情况,分析了挤压过程中应力、应变的变化趋势与分布情况,并对坯料不同位置在一定挤压条件下的应力-应变情况进行取点分析.结果 表明:在分流挤压过程中,坯料与分流桥接触位置发生较大的塑性变形,并产生一定的损伤,进入焊合腔后,由于流动性减弱,而挤压力增大,材料的损伤值也不断累积;在初始变形时分流桥处应力比较大,充型完成后,在挤压口处应力值不断增大,而坯料的应变逐步变得比较均匀;点分析表明圆柱形坯料中心由于受到分
废旧轮胎常温下研磨成40～60目废胎胶粉,将其与少量SBS、新型助剂一同掺入70#沥青中,将该复合沥青作用为原材料进行连续密集配ARHM-20与ARHM-13橡胶沥青混合料路用性能研究,研究发现:新型助剂将胶粉分子交联成网状结构,使得该复合改性沥青展现出高弹性、高韧性的特点,同时由于SBS的作用,其软化点和弹性恢复等性能得到了改善,混合料路用性能优异.
为了降低折叠舵面快速展开冲击的负面影响,提出了基于启发式学习的折叠舵展开阶段舵系统安全优化控制策略.建立折叠舵系统动力学模型,解析了舵面展开过程的运动耦合特性,利用动量定理计算了冲击时刻舵面转动速度.建立了包含折叠舵系统的控制模型,基于折叠舵展开的3个关键指标,规划了基于控制模型的启发式学习优化策略.经过仿真训练,舵系统展开阶段最大弯矩减小了 16％,碰撞后冲击载荷降低了 6％,提高了舵系统的安全可靠性.
高速飞行器再入过程中,具有参数大范围快速时变、强非线性的特性,对控制器的控制品质和稳定性提出了更高的要求.本文通过最优Oustaloup数字算法框图化实现分数阶PIγDμ(Fractional-order PID,FOPID)控制器,建立高速飞行器参数时变的非线性模型,结合ITAE(Integrated Time and Absolute Error)指标利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)寻优整定分数阶PIλDμ参数,然后针对选定的分数阶PIλDμ控制器,利用D-分解法分析高速飞行器
新疆奴尔水利枢纽工程坝址区主要岩性为西域砾岩,其爆破开挖后与河床砂砾石性质相似,设计将其利用在坝壳下游干燥区内.根据有限元计算分析可知,该部位沉降变形与坝壳之间相适应,符合大坝变形的一般规律,应力水平满足要求.大坝监测资料显示,该填筑区域沉降量较小,与坝体主要部位沉降相协调,与设计计算分析结果基本一致.
针对永磁同步电机太阳翼驱动机构(SADA)与柔性太阳翼的耦合现象,通过建模、仿真及实验的方法研究了耦合结构微振动影响SADA控制稳定性的问题.给出了采用微步驱动方法的永磁同步电机模型,通过线性化方法简化了上述模型的动力学方程.采用固定界面模态综合法建立了一种面向控制系统的SADA驱动柔性太阳翼模型.根据经典控制理论给出了一种控制参数的确定方法.仿真和实验结果表明:SADA驱动柔性太阳模型预测的微振动频率准确,幅值误差小于9.7％;当不满足控制参数的稳定条件时,微振动将提高一个量级,控制参数的确定方法有效.
针对飞行器地面试验时由于模态阶数过高容易引起动力学运算发散的问题,提出将挠性振动及液体晃动模态和星体转动角加速度解耦,并采用局部迭代运算的方法减小迭代误差,从而避免了挠性和晃动动力学运算发散;解耦后的挠性和晃动动力学模型参数可以离线计算,减小了迭代计算量,降低了对计算机的性能要求,且易于工程实现.仿真验证表明解耦及迭代运算方法的有效性,计算速度可以提高1至2个数量级.
提出一种基于改进卡尔曼滤波与实时小波的自适应航迹融合方法,对融合后的航迹进行二次处理,从而提高融合航迹的准确性与稳定性.首先,基于改进Sage-Husa算法提高卡尔曼滤波在实测环境下跟踪目标的鲁棒性,得到更准确的局部航迹估计;其次,采用简单凸组合算法融合局部航迹的估计;最后,基于抽样检测的思想与航迹平滑度自适应采用实时小波平滑融合后的航迹.采用两部雷达的实测数据进行了仿真验证,仿真结果表明融合后的航迹精度优于精度较高的雷达航迹,也优于传统的航迹融合算法,同时提高了实时性,对于获得更精确的目标信息,提高分布