针对斜轴式天文望远镜传统机架中的非垂直轴系结构会导致像场旋转, 从而影响天文望远镜指向和跟踪控制的问题, 研发了新的45°斜轴式天文望远镜机架。设计时, 选取太阳为跟踪目标来搭建硬件机架驱动控制系统; 利用图像传感器实时捕获目标, 经数字信号处理(DSP)芯片精确解析目标质心, 通过图像消旋解耦出方位与斜轴两方向的偏差。然后, 结合模糊控制与神经网络的各自特点, 设计了单神经元模糊自适应PID控制算法实施偏差调节, 以实现对目标的定位与跟踪。实验结果显示, 该驱动控制系统的水平与斜轴方位的跟踪偏移误差均在±2 pixel以内, 水平指向偏移误差均值为0.123 2°, 俯仰指向偏移误差均值为0.155 3°。得到的结果表明该驱动系统鲁棒性强, 能够克服斜轴机架像场旋转导致的控制问题且满足精度要求。

未来信息化的网络中心战中, 网络拥塞问题成为制约战争信息有效传输的瓶颈。单神经元PID拥塞控制算法中, 系统的稳定性和超调量等性能对于神经元的增益系数K的依赖性很大, 结合无需辨识的自适应控制算法, 动态地调整增益系数K; 另外,为了进一步提高控制器品质, 加入调整因子在线调整神经元权值的学习率; 最后将改进后的算法应用到战术网络拥塞控制中。仿真结果验证了所提算法的有效性。

为实现次谐波聚束器的数字化相位控制，利用下变频、IQ调制解调技术及商业化的PXI系统，开发了以LabVIEW为平台的低电平控制器。控制器采用了具有自学习和自适应能力的单神经元自适应PID的控制算法，满足了相位稳定度的要求，通过现场测试与传统PID算法进行比较，验证了该算法稳定性好、响应快、抗干扰能力强。

提出了一种新型压电晶片型喷嘴挡板式电液伺服阀,并对其控制方法进行了研究.采用成本较低的双压电晶片弯曲元件设计了双喷嘴挡板放大器,用其取代原有传统的力矩马达作为双喷嘴电液伺服阀的前置级驱动器.介绍了新型压电晶片型喷嘴挡板式电液伺服阀的工作原理.最后,针对压电元件存在的迟滞、蠕变非线性及系统中存在的时变性因素等问题,采用了具有自学习、自适应和自组织能力的单神经元自适应PSD智能控制算法对系统进行控制.实验结果表明,采用PID控制算法时系统阶跃响应的超调量和稳态时间分别为27.9%和0.13 s,而采用提出的控制算法时系统阶跃响应的超调量和稳态时间只有2.4%和0.07 s,验证了该方法的有效性.新型压电晶片型喷嘴挡板式电液伺服阀结构简单、成本低、精度高,可以满足精密控制系统的要求.

为提高ATP系统的跟踪精度和快速性,将模糊控制引入单神经元自适应PID控制中,提出单神经元模糊PID控制.它运用有监督的Hebb学习规则在线修正PID参数,而神经元的比例系数则由Sugeno模糊逻辑系统根据系统的误差和误差变化量大小进行调整,使控制系统对动态过程信息的利用程度达到最优.仿真和实验结果表明,系统不仅具有自学习和自适应能力,且动态性能和稳态性能都优于经典PID控制,超调量减小0.95%;上升时间和调节时间均减小1s左右;稳态误差减小1.19'.满足现代高精度跟踪系统的需求.

介绍了基于PZT驱动的一维微动工作台.该微动台采用柔性平行板铰链机构,对其进行了出力和位移关系的分析,并且进行了ANSYS的有限元分析设计,求得了系统的固有频率和最大位移.其理论分析、有限元计算和试验测试结果的对比分析的一致性说明了理论分析的正确性和数值分析的可靠性.使用精密光栅进行微位移闭环检测,使用哈工大博实精密测控公司研制的压电陶瓷驱动电源.采用单神经元自适应PID控制算法对系统进行控制,单神经元具有自学习和自适应能力,而且结构简单易于计算;而传统的PID调?谄饕簿哂薪峁辜虻ァ⒌髡奖愫筒问ㄓ牍こ讨副炅得芮械忍氐?推导了单神经元自适应PID控制器,并进行了实验,微位移为20 μm时的响应时间为12 ms,实验证明了该方法的有效性.