雷达伺服电气控制系统建模与仿真文献综述
- 格式:doc
- 大小:495.50 KB
- 文档页数:8
伺服控制系统课程作业现代伺服系统综述指导教师:学生:学号:专业:班级:完成日期:摘要在自动控制系统中,把输出量能够以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为伺服系统。
伺服系统也叫位置随动系统,以精确运动控制和力能输出为目的,综合运用机电能量变换与驱动控制技术、检测技术、自动控制技术、计算机控制技术等,实现精确驱动与系统控制。
伺服系统主要包括电机和驱动器两部分,广泛用于航空、航天、国防及工业自动化等自动控制领域。
伺服系统按其驱动元件划分有步进式伺服系统、直流电动机伺服系统和交流电动机伺服系统。
随着微处理器技术、大功率高性能半导体功率器件技术、电机永磁材料制造工艺的发展及电力电子、控制理论的应用,交流电动机伺服系统近年来获得了迅速发展,广泛用于工业生产的各个领域,如数控机床的进给驱动和工业机器人的伺服驱动等。
因此,在相当大的范围内,交流电动机伺服系统取代了步进电动机与直流电动机伺服系统,时至目前,具备了宽调速范围、高稳速精度、快速动态响应及四象限运行等良好的技术性能,其动、静态特性已完全可与直流伺服系统相媲美,已成为伺服系统的主流。
关键词:伺服系统自动控制驱动元件1 伺服系统的发展阶段伺服系统的发展与它的驱动元件——伺服电动机的不同发展阶段相联系,并结合老师在第一章所讲的伺服系统分类的知识,伺服电动机至今经历了三个主要的发展阶段。
(1)第一个发展阶段(20世纪60年代以前):步进电动机开环伺服系统;伺服系统的驱动电机为步进电动机或功率步进电动机,位置控制为开环系统。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构,两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°;步进电机存在一些缺点:在低速时易出现低频振动现象;一般不具有过载能力;步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转现象,停止时转速过高易出现过冲现象。
伺服驱动系统仿真方案1. 引言伺服驱动系统是控制和调节运动的关键组成部分,在许多自动化应用中被广泛使用。
为了提高驱动系统的性能和稳定性,仿真技术被用于预测和优化系统的行为。
本文将介绍一种伺服驱动系统的仿真方案,以帮助工程师在设计和优化伺服驱动系统时进行可靠的预测和评估。
2. 仿真模型搭建为了进行伺服驱动系统的仿真,首先需要搭建仿真模型。
模型的搭建应包括伺服电机、伺服控制器和载荷的建模。
以下是针对每个组件的详细说明:2.1 伺服电机伺服电机是驱动系统的核心部分,通过转化电能和机械能来提供动力。
在仿真模型中,伺服电机的建模通常采用电动机的方程来描述。
这些方程包括电机的电流和速度之间的关系,以及电机转矩和电机转速之间的关系。
2.2 伺服控制器伺服控制器是伺服驱动系统的控制中枢,用于调节电机的速度和位置。
在仿真模型中,可以采用PID控制器或者其他控制算法来对伺服电机进行控制。
控制器的参数需要根据具体应用的需求进行调整和优化。
2.3 载荷载荷是伺服驱动系统需要承受的外部负载。
在仿真模型中,载荷可以通过质量、摩擦力等因素来描述。
载荷的建模对系统的动态响应和稳定性有重要影响,因此需要根据实际情况进行准确地建模。
3. 仿真过程完成伺服驱动系统的模型搭建后,可以进行仿真实验来评估系统的性能和稳定性。
仿真过程应包括以下几个步骤:3.1 系统参数设置在进行仿真实验之前,需要设置伺服电机、伺服控制器和载荷的参数。
这些参数可以根据实际设备的规格和性能手册来确定。
3.2 仿真环境搭建搭建仿真环境是进行仿真实验的基础步骤。
在仿真环境中,需要设置仿真时间、采样周期和仿真条件等参数。
可以使用MATLAB/Simulink、Python等仿真工具来搭建仿真环境。
3.3 仿真实验设计根据伺服驱动系统的实际需求,设计相应的仿真实验。
可以通过改变载荷、调整控制器参数或者应用不同的控制策略来评估系统的性能和稳定性。
3.4 仿真结果分析仿真实验完成后,可以对仿真结果进行分析。
控制系统的建模与仿真分析I. 概述控制系统是一种可以自动地对一定的输入信号进行响应的系统,它可以对物理系统进行精确的控制,既可以是以电器元件为主体的电气控制系统,也可以是以机械、液压、气动器件为主体的机械控制系统,而控制系统的建模与仿真是控制系统理论研究和实践工程中的重要环节,是传动控制技术的最基本和最关键的方面之一。
II. 控制系统的建模控制系统建模是指将现实世界中的控制系统转换为计算机模型,以便实现对其进行仿真和控制分析,常用的建模方法包括:1. 状态空间法(Space/sate variable approach),是描述动态系统的主要方法,通过建立系统状态方程、输出方程来研究系统的稳态和动态响应特性,确定控制策略。
2. 传递函数法(Transfer function approach),是建立闭环控制系统的主要方法,通过定义系统全过程的输入和输出响应之间的关系,以传递函数G(s) (s为变量)模拟系统的动态响应,确定控制策略。
3. 广义函数法(Laplace transform approach),是用拉普拉斯转换来表示系统的状态和输出量之间的关系,以求得系统的稳态和动态响应特性,常用于求解系统的微分和积分公式,确定控制策略。
III. 控制系统的仿真分析控制系统的仿真分析是指通过计算机处理控制系统的模型,模拟控制系统行为,评价控制系统设计或控制系统算法的预测特性,常用的仿真软件有Simulink、PSIM、Matlab等,主要应用于下列方面:1. 确定系统的响应特性:通过控制系统的仿真分析,可以研究系统的响应特性,包括稳态响应和动态响应,调试控制策略和设计参数,从而优化控制系统性能。
2. 仿真分析系统的失效点:通过仿真分析,寻找控制系统中的潜在故障和失效点,制定应急措施,以保证控制系统的可靠性和稳定性。
3. 仿真分析控制器性能:仿真分析可以对控制器的稳定性、收敛性、响应时间、扰动抑制能力、抗干扰性能等方面进行分析,以提高控制器性能。
实际交流伺服运动控制系统数学模型及仿真分析1.引言实际交流伺服运动控制系统广泛应用于工业自动化领域,具有快速响应、高控制精度等优点。
为了设计和优化控制系统,需要建立准确的数学模型,通过仿真分析来评估系统性能。
本文将介绍实际交流伺服运动控制系统的数学模型建立方法,并进行仿真分析。
2.实际交流伺服运动控制系统数学模型建立2.1电机模型电机模型是实际交流伺服运动控制系统的核心部分。
常用的电机模型有电压方程模型和电流方程模型。
2.1.1电压方程模型根据电机的电压方程可以得到如下控制方程:\[u(t) = Ri(t) + L\frac{{di(t)}}{{dt}} + e(t)\]其中,\(u(t)\)为电机输入电压,\(R\)为电机电阻,\(L\)为电机电感,\(i(t)\)为电机电流,\(e(t)\)为电动势。
2.1.2电流方程模型根据电机的电流方程可以得到如下控制方程:\[L\frac{{di(t)}}{{dt}} = u(t) - Ri(t) - e(t)\]2.2传动系统模型传动系统模型描述了电机输出转矩和负载转矩之间的关系。
常见的传动系统模型有惯性模型和摩擦模型。
2.2.1惯性模型惯性模型用转动惯量和角加速度来描述传动系统的动态特性。
通常可以使用如下方程来建立惯性模型:\[J\frac{{d\omega(t)}}{{dt}} = T_{in}(t) - T_{out}(t)\]其中,\(J\)为传动系统的转动惯量,\(\omega(t)\)为转速,\(T_{in}(t)\)为电机输出转矩,\(T_{out}(t)\)为负载转矩。
2.2.2摩擦模型摩擦模型描述了传动系统中的摩擦现象,常常包括静摩擦和动摩擦。
常用的摩擦模型有线性摩擦模型和非线性摩擦模型。
2.3控制器模型控制器模型是实际交流伺服运动控制系统的闭环控制模型。
常用的控制器模型有比例积分微分(PID)控制器和模糊控制器。
3.仿真分析建立完实际交流伺服运动控制系统的数学模型后,可以使用仿真软件(如MATLAB/Simulink)进行仿真分析。
1.雷达系统中杂波信号的建模与仿真目的雷达的基本工作原理是利用目标对雷达波的散射特性探测和识别目标。
然而目标存在于周围的自然环境中,环境对雷达电磁波也会产生散射,从而对目标信号的检测产生干扰,这些干扰就称为雷达杂波。
对雷达杂波的研究并通过相应的信号处理技术可以最大限度的压制杂波干扰,发挥雷达的工作性能。
雷达研制阶段的外场测试不仅耗费大量的人力、物力和财力,而且容易受大气状况影响,延长了研制周期。
随着现代数字电子技术和仿真技术的发展,计算机仿真技术被广泛应用于包括雷达系统设计在内的科研生产的各个领域,在一定程度上可以替代外场测试,降低雷达研制的成本和周期。
长期以来,由于对杂波建模与仿真的应用己发展了多种杂波类型和多种建模与仿真方法。
然而却缺少一个集合了各种典型杂波产生的成熟的软件包,雷达系统的研究人员在需要用到某一种杂波时,不得不亲自动手,从建立模型到计算机仿真,重复劳动,造成了大量的时间和人力的浪费。
因此,建立一个雷达杂波库,就可以使得科研人员在用到杂波时无需重新编制程序,而直接从库中调用杂波生成模块,用来产生杂波数据或是用来构成雷达系统仿真模型,在节省时间和提高仿真效率上的效益是十分可观的。
从七十年代至今已经公布了很多杂波模型,其中有几类是公认的比较合适的模型。
而且,杂波建模与仿真技术的发展己有三十多年的历史,己经有了一些比较成熟的理论和行之有效的方法,这就使得建立雷达杂波库具有可行性。
为了能够反映雷达信号处理机的真实性能,同时为改进信号处理方案提供理论依据,雷达杂波仿真模块输出的杂波模拟信号应该能够逼真的反映对象环境的散射环境。
模拟杂波的一些重要散射特性影响着雷达对目标的检测和踉踪性能,比如模拟杂波的功率谱特性与雷达的动目标显示滤波器性能有关;模拟杂波的幅度起伏特性与雷达的恒虚警率检测处理性能有关。
因此,杂波模拟方案的设计是雷达仿真设计中极其重要的内容,杂波模型的精确性、通用性和灵活性是衡量杂波产生模块的重要指标。
实际交流伺服运动控制系统数学模型及仿真分析引言:交流伺服运动控制系统在工业生产中广泛应用,对系统的数学模型和仿真分析具有重要意义。
本文将介绍实际交流伺服运动控制系统的数学模型,并通过仿真分析系统的性能指标以及对控制策略的影响。
一、实际交流伺服运动控制系统数学模型:实际交流伺服运动控制系统包括伺服电机、伺服驱动器、传感器、控制器等组成。
其中,伺服电机可以看作是一个多端口兼具电动机和电动发电机的能量转换器,驱动器与伺服电机之间通过电力转换实现动力传递,传感器用于采集反馈信号,控制器则用于计算控制算法并输出控制信号。
系统的数学模型主要建立在对驱动器、电机和负载的分析基础上。
我们以速度控制为例,简化系统模型,可以建立如下差分方程:(1)电机转矩平衡方程(用传感器测量转速):Ta = J * dω/dt + B * ω + TL其中,Ta为电机输出的转矩,J为电机的转动惯量,dω/dt为电机转速的变化率,B为电机的阻尼系数,ω为电机转速,TL为外部载荷的负载转矩。
(2)电机转速方程:Um = R * i + L * di/dt -Kω其中,Um为电机输入的电压,R为电机的电阻,i为电机的电流,L 为电机的电感,K为速度常数。
(3)电机电流方程:Um = Ke * ω + Ri + L * di/dt其中,Ke为电机的电动势常数。
(4)控制器输出方程:Um = Kp * (ωd - ω) + Ki * ∫(ωd - ω)dt + Kd * d(ωd - ω)/dt其中,Kp、Ki、Kd为控制器的比例、积分、微分参数,ωd为期望转速。
以上方程构成了实际交流伺服运动控制系统的数学模型,通过求解这些方程,可以得到系统的状态变量和输出变量的关系,从而实现对系统动态特性的分析和控制。
二、仿真分析:通过对实际交流伺服运动控制系统的数学模型进行仿真分析,可以评估系统的性能指标以及对控制策略的影响。
1.性能指标评估:在仿真中,可以通过设定不同的输入信号,如阶跃、脉冲等,观察系统的响应情况,计算系统的过渡过程中的超调量、调节时间、稳态误差等性能指标。
仿真伺服程序实验报告实验报告:仿真伺服程序一、引言伺服系统是一种用于控制和调节机械运动的自动控制系统,广泛应用于机器人、数控设备、航空航天等领域。
为了加深了解伺服系统的工作原理和参数调节方法,本实验采用仿真软件进行伺服程序的实验。
二、实验目的1. 理解伺服系统的结构和工作原理;2. 掌握伺服系统参数的调节方法;3. 利用仿真软件搭建伺服系统并进行参数调节;4. 分析伺服系统的动态性能和稳态性能。
三、实验步骤1. 搭建伺服系统仿真模型根据实验要求,采用仿真软件搭建伺服系统的数学模型。
包括伺服电机、负载、传感器等元件,并建立其间的物理联系和数学关系。
2. 参数调节方法根据实验要求,采用合适的参数调节方法对伺服系统进行参数调节。
常用的方法有试验法、根轨迹法等。
3. 仿真实验利用仿真软件对搭建好的伺服系统进行参数调节,并观察系统的动态响应和静态性能。
根据实验结果分析系统的稳定性、速度响应和位置精度等。
四、实验结果与分析通过仿真实验,在伺服系统仿真模型中分别采用试验法和根轨迹法进行参数调节。
观察到伺服系统的动态响应和静态性能都有明显的改善。
1. 试验法参数调节试验法是一种较为简单直观的参数调节方法。
通过逐渐调节参数,并观察系统的动态响应,根据实验结果进行调整。
在实验中,采用试验法进行参数调节后,伺服系统的速度响应和位置精度均有明显的提升。
2. 根轨迹法参数调节根轨迹法是一种基于系统的极点位置的参数调节方法。
通过绘制系统的根轨迹图,分析图形的形状和位置,调整参数使得系统稳定性和动态性能得到优化。
在实验中,采用根轨迹法进行参数调节后,伺服系统的速度响应和位置精度均有进一步提升。
综合分析两种参数调节方法的实验结果,可以得出伺服系统的参数调节对系统的动态响应和静态性能有着显著的影响。
合理的参数调节可以提升系统的稳定性、速度响应和位置精度,从而满足实际应用需求。
五、实验总结通过本次仿真实验,掌握了伺服系统的结构和工作原理,了解了伺服系统参数的调节方法,并利用仿真软件成功搭建了伺服系统的数学模型进行参数调节。
二维雷达转台伺服控制系统的设计与开发二维雷达转台伺服控制系统的设计与开发引言随着科技的不断进步和应用的广泛推广,雷达技术在军事、民用、科研等领域起着重要作用。
而二维雷达系统中的转台伺服控制系统是实现雷达目标跟踪和测量的关键部分。
本文将介绍二维雷达转台伺服控制系统的设计与开发过程,通过分析系统的结构、功能和工作原理,进一步提升系统的控制性能和稳定性。
一、系统设计理念和要求二维雷达转台伺服控制系统的设计是基于对雷达运行过程中需要实现的目标跟踪和测量要求的分析。
系统要求具备以下特点:1.精确性:转台伺服控制系统需要能够精确定位并跟踪目标,准确测量目标与雷达之间的距离和方位角。
2.稳定性:系统需要具备稳定的控制性能,能够快速响应信号,抵抗外界干扰和噪声。
3.可靠性:转台伺服控制系统要求具备高可靠性,保证雷达在长时间运行中的稳定性和准确性。
4.可扩展性:系统需要能够灵活适应不同工作环境和场景的需求,并具备可扩展性。
二、系统结构设计基于对系统设计理念和要求的分析,我们提出了以下系统结构设计方案:1.硬件结构:转台伺服控制系统由转台部分、伺服电机、传感器和控制器等组成。
其中转台部分实现转动功能,伺服电机驱动转台运动,传感器用于获取目标信息,而控制器根据传感器数据实现对伺服电机的精确控制。
2.软件结构:软件部分主要是指转台控制算法和数据处理模块。
转台控制算法主要根据传感器数据计算出目标的位置,再通过控制器将控制信号传递给伺服电机实现转台的定位和跟踪。
数据处理模块负责对获取的数据进行处理和分析,提取有效信息并进行存储和显示。
三、系统功能设计基于系统的设计理念和要求,我们确定了以下系统功能设计:1.目标跟踪功能:通过传感器获取目标的信息,计算目标的位置和方位角,并通过控制算法实现对伺服电机的控制,实现目标的准确跟踪和定位。
2.测量功能:通过传感器获取雷达和目标之间的距离和方位信息,根据传感器数据进行精确计算,实现目标与雷达的测量。
电气自动化文献综述第一篇:电气自动化文献综述电气自动化文献综述摘要在现实生活中越来越多地出现用电事故,究其主要原因,大多是因为人们不重视电气设备接地装置的运行和维护,所以有必要进行探讨以引起人们的警觉。
关键字电气设备接地装置维护一、使用维护电气设备中的误区(以农机为例)1.“电枢”与“磁场”接线柱接反了。
三联调节器“电枢”与“磁场”接线柱,应分别接至发电机“电枢”与“磁场”接线柱。
若粗心大意把这两根线接反了,则会因发电机的输出电流将通过1Ω电阻构成回路,因电流过大被烧毁。
2.损坏的二极管继续使用。
当发现硅整流发电机不发电或充电电流很小时,可能是由于二极管的损坏而引起的,查清后应立即更换,如继续使用,将会引起定子绕组一相或两相烧毁。
3.未按季节温度变化调整电解液。
这样会使蓄电池极板不能在最佳比重的电解液内工作,将大大缩短其使用寿命。
另外,在冬季还容易造成电解液结冰而胀坏蓄电池。
4.硅整流发电机安装蓄电池时不注意搭铁极性。
这样做会因二极管的导通使蓄电池短路,使硅二极管迅速烧毁。
所以安装蓄电池时必须正确分辩蓄电池的正负极桩,确认无误后才能连接。
5.拆掉调节器与发电机的搭铁钱。
机车电系均为单线制电路,所以不少驾驶员误认为发电机与调节器的搭铁连线可以省掉(利用机体作搭铁连线)。
但机体上有油污、油漆等,发电机与调节器之间存在一定电阻,使通往调节器的两并联线圈的电流不能随发电机电压的升高而增大,造成截流器白金触点不能闭合和1Ω电阻烧毁而不充电。
因此,不应拆掉调节器与发电机的搭铁线。
6.将调节器随便平装在机车上。
不是按原来那样垂直安装,这将引起调节器白金触点因路面不平或机车振动而振动,影响发电质量与工作稳定。
7.充电时间过长。
蓄电池的容量是有限的,如果在充足电后,还继续充电,储存的电能不会增加,充电电流只是在电解水。
长时间的过充电还会使极板活性物质脱落,加速蓄电池的自放电。
8.加入电池内的电解液过多或过少。
加入单格电池的电解液应浸没极板10~15mm,这样就有足够的硫酸参加化学反应。
雷达天线伺服控制系统
雷达是一种通过将电磁波辐射向目标物体并接收反射波来检测其位置和速度的设备。
雷达天线是雷达系统的重要组成部分,它将电磁波辐射出去,并接收目标物体反射回来的
信号。
雷达天线伺服控制系统的主要作用是使雷达天线保持在目标物的方向上,并能够跟
随目标物的运动轨迹进行调整。
雷达天线伺服控制系统由电机、编码器、控制器等组成。
电机通过传动系统控制雷达
天线的角度,编码器用于反馈雷达天线的角度信息,控制器则根据编码器反馈的信息,控
制电机的转动并保持天线的位置与目标物保持一致。
雷达天线伺服控制系统的优点是精度高、反应迅速、可靠性强、适应性好。
该系统可
以根据各自的需求设置不同的工作模式,以适应不同复杂的环境条件。
当雷达天线工作在
垂直方向的情况下,需要较高的精确度和控制灵敏度。
当雷达天线工作在水平方向时,需
要更快的相应速度和更小的误差范围。
在这种系统中,控制器是枢纽和核心,它对电机、编码器和其他传感器进行信号的采集、处理、分析和判断,并输出控制命令,实现天线角度的控制和跟随。
此外,控制器还
可以提供反馈信息和故障报警标志,对系统的安全性和稳定性起到重要的作用。
总之,雷达天线伺服控制系统具有重要的作用。
这种系统可以确保雷达天线达到准确、快捷、灵活的聚焦目标物的能力,以满足人们对雷达设备的多种应用需求。
为了达到最佳
的工作效率和性能,该系统必须受到严格的质量控制和保养,以保证其安全性和可靠性。
伺服系统论文引言伺服系统作为工业自动化的重要组成部分,在现代生产中扮演着至关重要的角色。
伺服系统通过控制电机的运动来实现对机械装置的精确驱动和定位。
本文将从伺服系统的基本原理、应用领域以及未来发展方向等方面进行阐述。
一、伺服系统基本原理伺服系统由电机、编码器、控制器等组成。
电机作为动力源,通过控制器接收信号并通过编码器反馈实时位置信息,以实现对电机的精确控制和位置反馈。
伺服系统的基本原理是通过反馈控制的闭环系统,将设定值和反馈值进行比较,利用控制算法计算出控制信号,调节电机的运动,使得实际位置尽量接近设定位置。
控制信号通过控制器输出到驱动电路,控制电机的转速和位置,实现精确驱动和定位。
二、伺服系统的应用领域伺服系统广泛应用于工业自动化领域,以下是几个典型的应用领域:1. 机床伺服系统在机床上的应用非常广泛。
通过控制电机的转速和位置,伺服系统可以实现高精度的切削和加工,提高机床的加工质量和效率。
2. 机器人机器人是伺服系统的重要应用之一。
通过控制机器人的关节和末端执行器,伺服系统能够实现精确的运动和灵活的操作,广泛应用于工业自动化、医疗、服务机器人等领域。
3. 飞行器在无人飞行器和航空航天领域,伺服系统也扮演着重要角色。
通过控制电机的转速和位置,伺服系统能够实现飞行器的精确姿态控制和飞行轨迹规划,提高飞行器的稳定性和安全性。
三、伺服系统的未来发展方向随着科技的不断进步和行业的发展,伺服系统也面临着新的挑战和发展方向。
1. 高性能控制算法伺服系统的性能主要依赖于控制算法的优化。
未来的发展方向是研究和设计更加高效、高精度的控制算法,提高伺服系统的响应速度和定位精度,以适应更加复杂和高要求的应用场景。
2. 多轴联动控制随着机械装置的复杂化和工艺的发展,多轴联动控制将成为伺服系统的趋势。
通过多轴联动控制,实现多个电机的协同工作,提高工作效率和生产能力。
3. 无线通信与网络化未来的伺服系统将更加注重无线通信和网络化的应用。
控制系统的建模与仿真技术研究一、引言随着现代科技的不断发展,控制系统已经成为现代工业和自动化领域必不可少的一部分,控制系统的建模和仿真技术也成为该领域研究的热点之一。
本文将从控制系统建模的基本概念入手,分别探讨控制系统建模的方法、控制系统仿真技术的分类以及控制系统建模与仿真技术在汽车电子控制、医疗器械控制等方面的应用,力图深入探究控制系统建模与仿真技术的研究意义与前景。
二、控制系统建模技术控制系统建模是指将控制系统的输入、输出和内部特性描述为某种数学形式,以便于进行仿真、分析和优化等工作。
控制系统建模的方法主要有以下几种:1. 状态空间模型:状态空间模型最初用于描述物理系统中的动态行为,随着现代控制理论的发展,已被广泛应用于控制系统建模中。
状态空间模型是用系统变量的向量来表示系统状态,用状态方程来描述系统状态的动态演变,用输出方程来描述系统的输出。
2. 传递函数模型:传递函数模型是用系统的输人随时间变化的拉式变换来描述控制系统的动态行为,通常用于线性系统建模。
传递函数模型是一种频域描述方式,它能够方便地计算系统的频率响应特性。
3. 等效电路模型:等效电路模型类似于传递函数模型,它用电路中的电阻、电感和电容等元件来模拟系统的动态行为。
等效电路模型不仅适用于线性系统,还可以用于非线性系统建模。
三、控制系统仿真技术的分类控制系统仿真技术是指使用计算机模拟控制系统的动态行为,以便于预测系统的性能并进行优化。
控制系统仿真技术可以分为以下几类:1. 离散事件仿真:离散事件仿真模拟的是控制系统中的事件发生和处理,常用于描述复杂系统中的交互作用和时间约束。
离散事件仿真技术广泛应用于系统建模、分析和优化等工作中。
2. 连续时间仿真:连续时间仿真是指模拟控制系统中连续时间内的变化过程,如物理量的变化、系统响应等。
连续时间仿真技术适用于模拟现实中的连续过程,能够有效地预测系统性能。
3. 混合仿真:混合仿真是将离散事件仿真和连续时间仿真结合在一起的仿真技术,以便于模拟系统中的复杂动态行为。
基于VSS的雷达目标回波建模与仿真在高级设计系统软件VSS仿真平台上,建立了雷达目标回波生成模型,对线性调频信号模型和斯威林起伏模型做了详细介绍,并通过仿真验证,取得令人满意的仿真结果。
对VSS软件在雷达系统建模与仿真中的应用进行了有益的探索,为基于VSS软件开发雷达系统模型库和进行复杂雷达系统仿真打下了基础。
标签:目标回波;VSS;建模与仿真前言雷达系统仿真是数字仿真技术与雷达技术相结合的产物,与传统的现场试验相比,雷达系统仿真具有经济性、灵活性、可重复性等优点。
随着雷达技术的发展,雷达系统的种类和用途越来越多,相应地,雷达仿真技术所涉及的内容也越来越丰富,对雷达的研制提出了更高的要求。
随着计算机技术的不断发展,采用系统仿真技术来模拟雷达的发射、接收、信号处理等工作过程,并完成雷达系统的测试和性能指标检验,已成为雷达系统设计中不可缺少的途径[1]。
VSS是AWR 公司推出的一套功能完备、用于设计完整的端对端通信系统的套件。
VSS中拥有独立的雷达开发包,比如天线库、RF模型库、信号处理模型库等,为雷达系统的建模与仿真提供了有效的工具。
文章的主要内容就是在VSS仿真平台上,建立雷达目标回波模型,并仿真验证。
1 目标回波模型目标回波是指雷达发射的信号照射到目标后,经过目标的散射回到雷达天线的信号。
目标回波模型里包含目标起伏,目标的距离、速度,杂波和噪声,干扰等信息。
文章不考虑杂波和噪声,回波信号的仿真原理框图如图1所示。
1.1 线性调频信号发生器线性调频(LFM)信号也称Chirp信号,它是通过对载波进行线性频率调制而得到的,线性调频信号的复数表达式为[2]:式中:?子为脉冲宽度,?滋=?注?子为频率变化斜率,f0为雷达中心频率,B为带宽。
图2给出了基于VSS的线性调频脉冲信号发生器的内部结构,可以改变其中的参数得到不同的线性调频脉冲信号波形。
通过仿真得到脉冲重复周期为20us,占空比为5%,带宽为10MHz的线性调频信号的时域波形和频谱,如图3所示。
雷达伺服电气控制系统建模与仿真
1.前言
1.1雷达的概念
雷达的基本概念形成于20世纪初。
但是直到第二次世界大战前后,雷达才得到迅速发展。
早在20世纪初,欧洲和美国的一些科学家已知道电磁波被物体反射的现象。
1922年,意大利G.马可尼发表了无线电波可能检测物体的论文。
美国海军实验室发现用双基地连续波雷达能发觉在其间通过的船只。
1925年,美国开始研制能测距的脉冲调制雷达,并首先用它来测量电离层的高度。
30年代初,欧美一些国家开始研制探测飞机的脉冲调制雷达。
1936年,美国研制出作用距离达40公里、分辨力为457米的探测飞机的脉冲雷达。
1938年,英国已在邻近法国的本土海岸线上布设了一条观测敌方飞机的早期报警雷达链
1.2雷达伺服系统的提出
雷达伺服系统是雷达最重要的组成部分之一,对雷达伺服系统的研制是整个雷达系统中科技含量较高,技术难度较大,并具有很强技术创新的重点课题,本文从某着陆雷达伺服系统的工作原理出发,再结合现代机械原理中关于执行系统运动方案设计的一些特点和这些特点在对雷达伺服系统运动方案设计方面的应用,进行尝试性的探讨.旨在通过探讨能够达到并揭示在设计雷达伺服系统运动方案过程中,所遵循的次序和设计构思方面的规律性以高压液体作为驱动源的伺服系统。
液压伺服系统是由液压动力机构和反馈机构组成的闭环控制系统?分为机械液压伺服系统和电气液
2.雷达伺服电气控制系统建模与仿真
2.1雷达赐福电气系统的环路设计介绍
雷达天线伺服机构是伺服系统的重要组成部分,在系统中,它既是一个被控对象又是一个反馈系统,是天线或者光学、电视及红外线跟踪装置的支撑和指向装置。
当天线工作时,伺服机械机构中的驱动装置接受伺服系统执行元件的力矩传递,使天线和其他跟踪装置能够按照给定角速度及角加速度运动,准确指向目标。
根据天线伺服系统反应快、运动迅速、精确度高的特点,对伺服机构结构形式和性能都有较高要求。
图2.1俯仰控制系统框图2.2电气控制系统模型的建立及分析
2.2.1直流电动机的数学建模
图2.2.1电机模型框图本文俯仰电气控制系统的参数如下表
2.2.2控制系统的设计
1.电流环的设计
2.速度环的设计
图2.2.2速度环系统框图3.位置环的设计。