光电伺服快速调偏自动控制装置的设计 被引量：1

1

作者 郭辉 《电气传动自动化》 2009年第6期43-45,共3页

对塑料编织布生产线进行技术改造过程中,要求刀具能够准确随动地切割运动中的塑料编织布。课题组采用了光电传感器实现位移的检测,应用电子线路对偏差信号进行预处理和非线性补偿,运用微处理器处理偏差数据并控制系统动作,应用积分分离... 对塑料编织布生产线进行技术改造过程中,要求刀具能够准确随动地切割运动中的塑料编织布。课题组采用了光电传感器实现位移的检测,应用电子线路对偏差信号进行预处理和非线性补偿,运用微处理器处理偏差数据并控制系统动作,应用积分分离PID控制方法提高响应速度,PWM信号控制无刷直流电动机,进行快速伺服调偏。提出了一种用于在线非接触检测的光电伺服、快速调偏方法。 展开更多

关键词 偏差信号 光电伺服 调偏

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基于云平台的光电伺服自动控制系统 被引量：1

2

作者 覃贵礼 王显梅 《激光杂志》 北大核心 2018年第10期133-136,共4页

针对当前光电伺服控制系统易受外界因素,鲁棒性差的等缺陷,以提高光电伺服控制系统的控制精度和鲁棒性为目标,设计了基于云平台的光电伺服控制系统。首先对当前光电伺服控制系统的研究现状进行分析,并详细描述了光电伺服控制系统的工作... 针对当前光电伺服控制系统易受外界因素,鲁棒性差的等缺陷,以提高光电伺服控制系统的控制精度和鲁棒性为目标,设计了基于云平台的光电伺服控制系统。首先对当前光电伺服控制系统的研究现状进行分析,并详细描述了光电伺服控制系统的工作原理,然后搭建基于云平台的光电伺服控制系统,并对其中的关键技术进行设计,最后进行了光电伺服控制系统的性能测试实验。结果表明,基于云平台的光电伺服控制系统的工作十分稳定,可以抗外界干扰,而且获得较高的光电伺服控制精度,控制误差远远小于传统光电伺服控制系统,具有良好应用前景。 展开更多

关键词 光电伺服 云平台 控制系统 硬件系统

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光电伺服快速调偏自动控制装置设计

3

作者 郭辉 《机电产品开发与创新》 2009年第2期167-169,共3页

对编织布生产线进行技术改造过程中,要求刀具准确、随动地切割运动中的塑料编织布。课题组采用了光电传感器实现位移的检测,应用电子线路对偏差信号进行预处理和非线性补偿,运用微处理器处理偏差数据以及控制系统动作,应用积分分离PID... 对编织布生产线进行技术改造过程中,要求刀具准确、随动地切割运动中的塑料编织布。课题组采用了光电传感器实现位移的检测,应用电子线路对偏差信号进行预处理和非线性补偿,运用微处理器处理偏差数据以及控制系统动作,应用积分分离PID控制方法提高响应速度,PWM信号控制无刷直流电动机,进行快速伺服调偏。提出了一种用于在线非接触检测的光电伺服、快速调偏方法。 展开更多

关键词 偏差信号 光电伺服 调偏

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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

4

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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光电伺服控制系统多回路内模控制器分析与设计 被引量：11

5

作者 周晓尧 范大鹏 +1 位作者 张智永 张文博 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期2020-2027,共8页

针对光电稳定平台中伺服控制系统的模型不确定性、内外部扰动和传感器误差等各项因素,提出基于多回路、双自由度内模控制的稳定环控制器设计方法,实现对各项误差因素的控制器分层设计。首先,对伺服控制系统的单回路控制结构和多回路内... 针对光电稳定平台中伺服控制系统的模型不确定性、内外部扰动和传感器误差等各项因素,提出基于多回路、双自由度内模控制的稳定环控制器设计方法,实现对各项误差因素的控制器分层设计。首先,对伺服控制系统的单回路控制结构和多回路内模控制结构进行描述,并深入分析了两者的误差扰动和模型扰动抑制性能;然后,详细讨论了多回路内模控制结构中,电流环、速度环和稳定环控制器的详细设计过程,并给出基于双DSP的伺服控制系统硬件电路设计和软件流程实现。最后,系统的时域特性实验和载体姿态扰动、摩擦力矩干扰、模型参数摄动实验表明:多回路内模控制结构具有良好的指令跟踪精度、扰动抑制性能和鲁棒特性,最终的稳定精度达到0.006°(0.1 mrad)。 展开更多

关键词 光电伺服控制 多回路 双自由度内模控制 控制器设计

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光电稳定平台伺服机构低速及稳定性能控制方法研究 被引量：10

6

作者 祁超 范世珣 +3 位作者 谢馨 陈宁 范大鹏 江献良 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1873-1882,共10页

由于光电稳定平台伺服机构中不可避免地存在转矩扰动,传统控制方法难以对其补偿达到满意性能,针对此问题,提出一种状态扩展Kalman滤波算法。结合前馈控制提升伺服带宽,实现伺服机构低速平稳性和稳定精度的优化;为验证该算法的有效性,对... 由于光电稳定平台伺服机构中不可避免地存在转矩扰动,传统控制方法难以对其补偿达到满意性能,针对此问题,提出一种状态扩展Kalman滤波算法。结合前馈控制提升伺服带宽,实现伺服机构低速平稳性和稳定精度的优化;为验证该算法的有效性,对采用直驱、谐波传动以及摆线针轮行星传动的光电伺服机构开展了多组控制性能实验对比。实验结果表明,相比于传统控制方法,所提控制算法能够更为有效地补偿转矩扰动,显著提升光电伺服机构的低速平稳性及稳定性能。 展开更多

关键词 光电伺服机构 KALMAN滤波 扰动补偿 前馈控制 低速平稳性 稳定精度

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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

7

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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模糊+经典复合控制在光电稳瞄平台中的应用 被引量：6

8

作者 庞新良 范大鹏 +1 位作者 李忱刚 谭红军 《动力学与控制学报》 2008年第1期88-91,共4页

依托于光电稳瞄平台的理论模型来进行实测频率特性的系统辨识,由此建立与理论和实测模型均较吻合的系统仿真模型.并针对光电稳瞄平台的系统要求和应用特性设计了模糊+经典复合型控制方法.经典方式的零极点配置控制器低频增益高、系统稳... 依托于光电稳瞄平台的理论模型来进行实测频率特性的系统辨识,由此建立与理论和实测模型均较吻合的系统仿真模型.并针对光电稳瞄平台的系统要求和应用特性设计了模糊+经典复合型控制方法.经典方式的零极点配置控制器低频增益高、系统稳态误差小.实际应用表明:光电稳瞄平台的隔离度达到了1%以内,实测的系统稳像精度达到较高的指标要求.二维模糊控制器可减小系统超调、缩短系统响应时间、并适当提高系统响应带宽,采用智能协调器切换经典控制器和模糊控制器,使系统的隔离度小于1%的同时,将超调从50%减少到4%,达到较好的控制效果. 展开更多

关键词 模糊控制 复合控制 光电伺服系统 超调

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基于反步积分滑模摩擦补偿的光电伺服转台控制 被引量：7

9

作者 周新力 李醒飞 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2022年第2期247-256,共10页

针对光电伺服转台在目标搜索、瞄准时出现角度跟踪误差较大、爬行、抖振等问题,本文结合反步法、自适应滑模、 LuGre模型的优势,提出了一种反步自适应积分滑模摩擦补偿控制策略。首先根据光电伺服转台工作环境复杂多变的特点,引入环境因... 针对光电伺服转台在目标搜索、瞄准时出现角度跟踪误差较大、爬行、抖振等问题,本文结合反步法、自适应滑模、 LuGre模型的优势,提出了一种反步自适应积分滑模摩擦补偿控制策略。首先根据光电伺服转台工作环境复杂多变的特点,引入环境因子,建立了改进的LuGre模型,然后在李雅普诺夫框架下分步设计子系统与控制律。引入多个自适应律消除参数不确定对系统的影响,采用双非线性摩擦观测器进行摩擦扰动补偿,采用积分滑模增强系统鲁棒性并减小系统稳态误差。由李雅普诺夫定理证明可知系统全局稳定。仿真结果表明,这种新型控制策略能有效抑制摩擦扰动,提高系统角度跟踪精度,可以满足光电伺服转台的高精度跟踪控制的要求。 展开更多

关键词 光电伺服转台 LUGRE模型 反步法 自适应滑模

原文传递

基于嵌入式单片机的光电伺服控制系统的设计 被引量：5

10

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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变时域抗扰型光电转台广义预测控制设计

11

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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舰载光电伺服设备的设计 被引量：4

12

作者 周俊鹏 李焱 +1 位作者 年轮 张恩东 《电光与控制》 北大核心 2015年第12期88-92,共5页

舰载光电伺服设备由于受到横摇、纵摇、艏摇的扰动,从而对系统的稳态和动态精度会有很大的影响。为解决在海面上远距离跟踪目标精度不高的问题,提出通过CA模型最小二乘法以及船地坐标转换滤波原理,将速度前馈到双闭环伺服控制的速度环... 舰载光电伺服设备由于受到横摇、纵摇、艏摇的扰动,从而对系统的稳态和动态精度会有很大的影响。为解决在海面上远距离跟踪目标精度不高的问题,提出通过CA模型最小二乘法以及船地坐标转换滤波原理,将速度前馈到双闭环伺服控制的速度环中。其位置环、速度环采用一阶、二阶滞后超前串联校正调节器,根据不同的跟踪状态在程序中切换一阶、二阶调节器以达到良好的跟踪效果,最后再加上19位高精度的旋转变压器构成完整的双闭环伺服控制系统,提高了跟踪精度。试验表明:某舰载光电伺服设备使用中波红外跟踪方式远距离跟踪目标,脱靶量最大为35″,旋变反馈角度位置合成值与雷达测得目标实际角度值一致,最大跟踪误差仅为100″,远小于工程中要求4'的跟踪精度。 展开更多

关键词 光电伺服设备 目标跟踪 中波红外 CA模型 视轴校正

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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

13

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：2

14

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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光电伺服系统控制程序快速开发方法研究 被引量：2

15

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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光电伺服机构电机选型问题研究 被引量：2

16

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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光电伺服控制软件调试工具顶层框架设计与应用 被引量：2

17

作者 廖洪波 朱文亮 +1 位作者 王永宏 范大鹏 《航空兵器》 2014年第1期57-60,共4页

光电伺服控制软件作为光电稳定平台的重要组成之一,如何进行有效调试是工程技术人员越来越关注的问题。针对光电伺服控制软件的特点,分析了其在调试过程中存在的用传统调试方法难以解决的问题。基于这些问题,提出了一种专门针对此种软... 光电伺服控制软件作为光电稳定平台的重要组成之一,如何进行有效调试是工程技术人员越来越关注的问题。针对光电伺服控制软件的特点,分析了其在调试过程中存在的用传统调试方法难以解决的问题。基于这些问题,提出了一种专门针对此种软件调试的顶层方案,论述了调试工具的功能需求和设计的关键问题,采用模块化编程思想,构建了调试工具的顶层框架。 展开更多

关键词 光电伺服控制软件 调试工具 框架设计

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基于ARM的光电伺服控制器设计 被引量：1

18

作者 万宏 李洪文 张超 《测控技术》 CSCD 2015年第1期66-68,72,共4页

介绍了某望远镜伺服控制系统的控制器设计,控制器以ARM LPC2478为核心控制器芯片,以CPLDEPM570T144为功能扩展控制芯片实现对望远镜系统的多轴控制。给出了控制器的软硬件设计方案,并利用光电伺服转台测试控制器的性能,实验结果表明基于... 介绍了某望远镜伺服控制系统的控制器设计,控制器以ARM LPC2478为核心控制器芯片,以CPLDEPM570T144为功能扩展控制芯片实现对望远镜系统的多轴控制。给出了控制器的软硬件设计方案,并利用光电伺服转台测试控制器的性能,实验结果表明基于ARM设计的光电伺服控制器能够达到满意的控制效果,系统上升时间快、稳态误差小、无超调,能够满足望远镜系统对多轴控制的需要。 展开更多

关键词 光电伺服控制系统 伺服控制器 ARM CPLD

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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

19

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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基于RTDX的光电伺服控制软件调试工具开发

20

作者 朱文亮 廖洪波 +1 位作者 杜卯春 范大鹏 《航空兵器》 2014年第2期12-15,共4页

在光电伺服控制软件调试过程中为了开发一种连续、实时、直观的调试工具,需要将DSP环境中的数据实时传输到PC环境,利用PC丰富的图形环境进行数据显示和图形绘制。如何实现DSP环境与PC环境之间的实时数据交换成为该调试工具开发中的一个... 在光电伺服控制软件调试过程中为了开发一种连续、实时、直观的调试工具,需要将DSP环境中的数据实时传输到PC环境,利用PC丰富的图形环境进行数据显示和图形绘制。如何实现DSP环境与PC环境之间的实时数据交换成为该调试工具开发中的一个关键问题。针对该问题,利用TI公司实时数据交换(RTDX)技术,实现了MATLAB和CCS集成开发环境之间的实时数据交换。 展开更多

关键词 光电伺服控制 调试工具 RTDX MATLAB

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