光电装备伺服系统反馈能量问题的分析与解决方法

光电装备伺服系统因减速制动会产生反馈能量，生成泵生电压从而引发电源过压保护等一系列问题，采用传统的能量耗散方法难以有效解决。针对反馈能量引发的泵升电压问题，从伺服系统的软、硬件两个方面进行了研究与分析，探讨了伺服系统的反馈能量作用机理，从伺服供电电源、伺服驱动电路、控制参数等方面提出了几种处理反馈能量、解决泵升电压问题的有效方法。提出了一种新的送零控制方式，泵生电压抑制率达74.7%。基于一种全桥式驱动电路，利用反馈能量实现了电机快速制动，并同时消除了泵升电压。对光电装备伺服系统的调试、试验工作，具有实际工程指导意义。     

车载光电稳定跟踪平台自抗扰伺服系统设计

为了提高光电稳定跟踪平台伺服性能,针对车载光电稳定平台的扰动特点,依据自抗扰控制算法的分离特性,提出一种含有积分补偿项的自抗扰控制伺服系统,系统对指令信号安排过渡过程,即采用最速控制方案。实际摇摆测试结果表明:设计的自抗扰控制伺服系统既保证了车载光电稳定平台稳定误差为0.129 mil（1）,又提高了平台的自动跟踪性能,是一种可应用在稳定跟踪平台系统中的理想控制器。     

机械结构因素对光电跟踪伺服系统性能的影响

为克服机械结构因素对光电跟踪伺服系统性能的不良影响,分析了转动惯量、结构谐振频率、摩擦力矩等伺服机械结构因素与伺服系统性能的关系,包括分析转动惯量与伺服系统性能的关系、结构谐振频率与伺服系统性能的关系、摩擦力矩与伺服系统性能的关系,探讨了消除或减小机械谐振的措施.该分析方法可应用于设计和制造响应速度快、跟踪精度高的光电跟踪伺服系统.     

光电跟踪伺服系统中光纤陀螺滤波算法的应用

光纤陀螺作为光电跟踪伺服系统速度稳定回路的反馈测量元件,它的输出噪声直接影响伺服系统低速跟踪情况下的控制精度。抑制陀螺的输出噪声是改善伺服系统低速特性的有效手段之一。采用了一种简化的卡尔曼α-β滤波算法,使伺服系统的低速精度指标由原来采用移动平均滤波的0．0052°／s提高到0．0026°／s。实验证明,该算法可以有效地改善伺服系统的跟踪特性。     

基于数字与模拟采集同步测控技术的研究

当前数字化闭环控制航天伺服系统测试时采用一种基于1553B总线控制和A/D模拟采集的测控系统设备,当进行动态特性测试时,1553B与A/D间的启动延迟导致测试结果的精度不准确。为了消除数模混合控制系统下启动零点误差对伺服系统动态特性的影响,对启动零点误差来源进行了分析,在伺服系统1553B总线架构数字化闭环控制的基础上,采用基于PXI硬件平台的数字与模拟采集启动零点同步技术,解决了由于启动同步时间差导致伺服系统动态特性数据处理结果跳变的问题,大大提高了伺服测控系统的测试精度。     

光电跟踪仪视频处理系统频域特性获取方法研究

针对光电跟踪仪伺服系统设计所关心的视频处理系统的频域特性参数,在频域内分析了视频处理系统的理论模型,并设计了一种频域测试方法,借助于光电跟踪仪伺服系统速度环路,通过在频域扫频的方式,利用信号之间相位、幅值对比间接测量了视频处理系统的时间滞后和带宽,以50 Hz视频处理系统为例,所测带宽为19.452 Hz,时间滞后为40.57 ms。     

基于模糊切换增益调节的燃气流量滑模控制

将模糊控制方法与滑模控制方法相结合,针对燃气流量调节伺服系统设计一种基于模糊切换增益调节的滑模控制器,固冲发动机流量调节伺服控制系统的不确定部分通过滑模控制器来补偿,从而可实现固冲发动机流量调节伺服系统的鲁棒控制。使用matlab对固冲发动机流量调节伺服系统进行建模仿真并与单纯使用滑模控制方法进行比较,仿真结果表明基于模糊切换增益调节的固冲发动机模糊滑模控制系统具有较好的给定适应性和抗干扰性,采用该控制方案能有效的抑制系统随机干扰对控制系统的不利影响,控制效果优于纯滑模控制方法,消弱了控制信号的抖振,为提高固冲发动机流量调节控制系统的动态性能奠定基础。     

机动平台光电跟踪系统的自抗扰控制研究

针对机动平台光电跟踪系统跟踪目标需具备较强动态抗扰能力的问题,提出了一种将包含了非线性跟踪微分器、扩张状态观测器、非线性状态误差反馈三个环节的结构完整的自抗扰控制器用于光电跟踪伺服系统的速度环的思路。针对某单轴稳定转台设计了二阶自抗扰控制器,并进行了仿真研究。结果表明,该控制器对外扰变化及系统模型不确定性具有良好的鲁棒性和适应性,且能有效抑制系统中存在的非线性因素的影响。     

盘片抖动对聚焦伺服影响的研究

聚焦伺服是整个伺服系统的基础,当盘片高速旋转时,由于振动或其他原因引起盘片的抖动,令盘片与光学头的距离产生变化从而影响聚焦伺服,对由于抖动引起的误差,在聚焦伺服环节对其进行了补偿,从而提高了聚焦伺服精确度和稳定度。数字滤波器IIR具有阶数低速度快的特点,适用于实时性系统,因此实验中使用了自主开发的基于芯片Ali5705的DVD实验平台,其利用IIR算法实现PID控制从而令伺服系统稳定工作,并且在该实验平台上对聚焦伺服进行测试,测试结果具有良好的伺服特性曲线。     

基于矢量控制的电动伺服控制系统设计

目前在航空航天领域,电动伺服系统被越来越多的用于火箭的矢量推进控制、飞机导弹的舵面控制、飞机的转弯刹车控制等。电动伺服系统作为飞行器控制系统的关键子系统,其性能直接影响着飞行器的机动性能,一般要求超调小、响应快、抗负载干扰能力强、实时性好等。本文的研究对象是一套航天电动伺服控制系统,即航天电动伺服系统的驱动控制部分,主要从软件控制策略和硬件组成设计方面介绍了该电动伺服控制系统的设计思想及其优越性。     

电液伺服综合试验机的修复改造

为了解决电液伺服系统因使用年限太久,各模块出现不同程度的老化,且操作界面不友好导致系统不能正常运行的现状。现提出了对原有的电液伺服试验机进行改造,替换原系统的控制设备和数据采集设备,更新原系统的软件,设计一种新型电液伺服综合试验机系统。应用下位机PLC作为控制器替代原系统的ISA接口控制板,连接上位机LabVIEW作为显示界面为动静态实验提供详细的资料。对改造后的系统进行了钢板弹簧试验检测,并对检测结果进行分析,各试验数据在电液伺服试验机国家标准允许的误差范围内,试验结果表明检测系统稳定性好,控制性高,使用方便及可靠有效。     

高精度光电跟踪系统中伺服稳定控制算法研究

针对光电跟踪稳定平台系统中载机振动、系统参数摄动、摩擦力矩及外部扰动等因素直接影响光电跟踪系统稳定精度的问题,从伺服控制器控制角度出发抑制跟踪系统中的偏差,提高稳定精度,保证其在复杂环境下仍具有强鲁棒性.通过建立光电跟踪稳定平台系统的数学模型,分析干扰力矩、陀螺噪声及系统参数的变化对光电稳定平台的影响,设计了基于新型非...     

PI-P控制算法在弱刚度伺服系统中的应用

为了提高伺服系统的带宽,减小重量、体积和成本的增加,提高光电经纬仪的高速、高精度、高稳定性,分析了弱刚度系统的影响机理,采用PI-P无超调控制算法有效抑制了系统振荡特性的发生,在弱刚度系统中实现了较高控制性能,并直接应用于160电影经纬仪的改造中,取得了明显的效果.该方法对同类系统的设计具有重要的应用价值.     

海洋环境下光电设备控制电机选型分析与研究

光电设备设计要求结构紧凑、体积小、质量轻、工作精度高、响应速度快、可靠性高。传统的电机选型会留有较多余量,导致伺服驱动电机的尺寸过大,进而导致整个系统的尺寸和质量增大。因此在对电机的选型时应充分考虑其搭载的平台。分析了在海洋环境下某光电设备伺服控制电机克服外界环境时需要考虑各项因素,如在复杂海况环境下载体摇摆,参考电机机械性能指标,选取合适电机,并通过摇摆试验和实际使用验证了该电机选择的合理性。     

舰载光电设备的三防设计

防湿热、防霉菌、防盐雾的三防设计是舰载光电设备设计的重要任务之一。针对舰载光电设备的三防问题展开研究,对光学镜头、机械结构和电子组件分别进行了相应的三防设计,具体包括材料的应用、结构形式的优化及防护工艺的合理选择等措施,所采取的三防设计和措施在恶劣的海洋环境下进行了多年的实践验证,结果表明:所采取的设计方法和措施能够保证舰载光电设备具有良好的三防性能,可以在恶劣的海洋环境下长期稳定工作。     

一种基于串联谐振腔的高性能光电振荡器

提出了一种利用串联谐振腔来抑制光电振荡器边模的方案. 此方案中, 在传统光电振荡器结构中加入无源微波谐振腔结构来提高滤波器的Q值. 分析了该结构的基本原理, 并与传统光电振荡器结构进行对比, 此结构能有效提高边模抑制比. 实验中产生了10 GHz的微波信号, 所测得的边模抑制比达72 dB, 单边带相位噪声为-122 dBc/Hz@10 kHz. 同时, 利用锁相技术, 振荡频率的稳定性得到了很大的改善, 在3 h内漂移小于± 4 Hz. 该方案无需增加有源器件, 保留了传统光电振荡器低相位噪声的优势, 又有效抑制了边模, 为光电振荡器的应用提供了一种新的方法.     

信息化条件下光电装备保障信息系统技术研究

随着信息化的不断深化和我军光电装备建设实现历史性突破,急需把握信息化条件下光电装备保障信息系统的新特点和规律。深入揭示了光电装备保障信息系统是提升光电装备保障能力水平的根本保证。在明确信息化光电装备保障内涵的基础上,分析了信息化光电装备保障系统的军事需求及体系能力,给出了信息化条件下光电装备保障信息对象、系统组成和基本功能,以及使用计算机和信息化技术设计光电装备保障信息系统的过程和关键技术。     

军用光电侦察装备的发展

本文简要介绍了军用光电侦察装备在现代军事侦察中的作用和地位,几种主要军用光电侦察装备的发展趋势,提出了应该采取的技术对策和重点研究的课题。     

光电对抗装备的分类及其分析

光电对抗装备现已大量装备各国的陆、海、空三军,成为军事装备现代化的一个重要标志。光电对抗装备具有手段多样的特点,为了加深对光电对抗装备的理解,适当的分类是必须的。主要介绍了光电对抗装备的发展和应用,讨论了已有光电对抗装备的分类方法,并从装备效能评估的角度出发,提出了按功能对光电对抗装备进行分类的方法。     

基于行为级模型的伺服驱动器传导干扰预测研究

为了预测进而抑制光电系统伺服驱动器运行过程中产生的电磁干扰,需要研究其高频等效模型的建立及干扰特性分析方法.基于电子线路器件的非理想特性和耦合路径寄生特性,建立了伺服驱动电路行为级仿真模型,结合ANSYS软件平台进行多域协同仿真预测传导干扰发射,通过该模型量化论证高频驱动及RC吸收回路对干扰特性的影响.在测试平台下验证...