某火炮協(xié)調(diào)器優(yōu)化設(shè)計(jì)及控制技術(shù)研究.pdf

1、火炮協(xié)調(diào)器是彈藥自動(dòng)裝填系統(tǒng)的一個(gè)重要部件，是由協(xié)調(diào)臂、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成，是一個(gè)典型的機(jī)電液控一體化系統(tǒng)。
　　本文以“十二五”國(guó)防預(yù)研課題為背景，結(jié)合多體動(dòng)力學(xué)，優(yōu)化設(shè)計(jì)、PID控制、滑?？刂?、自適應(yīng)控制、模糊控制等理論對(duì)火炮協(xié)調(diào)器進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)，控制技術(shù)研究，工程實(shí)驗(yàn)等一系列工作。本文的主要研究?jī)?nèi)容:
　　(1)詳細(xì)介紹了某中大口徑火炮協(xié)調(diào)器系統(tǒng)的基本構(gòu)成和工作流程，建立了協(xié)調(diào)器系統(tǒng)AMESim模型，

2、并搭建了協(xié)調(diào)器系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)架，分析了協(xié)調(diào)器動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)和仿真結(jié)果，驗(yàn)證了仿真模型的準(zhǔn)確性。
　　(2)構(gòu)建了基于Isight集成AMESim優(yōu)化平臺(tái)，對(duì)協(xié)調(diào)器系統(tǒng)進(jìn)行DOE分析和關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化。采用多島遺傳算法和序列二次規(guī)劃算法的組合優(yōu)化策略對(duì)協(xié)調(diào)器系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善了協(xié)調(diào)器的響應(yīng)速度和定位精度。
　　(3)建立了基于AMESim軟件和Matlab/Simulink軟件的協(xié)調(diào)器控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真平臺(tái)。設(shè)計(jì)了協(xié)調(diào)器的自適應(yīng)模糊滑模

3、控制器，利用參數(shù)自適應(yīng)算法估計(jì)系統(tǒng)的未知參數(shù)，減小了模型不確定性對(duì)控制性能的影響，采用非連續(xù)投影算法保證了參數(shù)估計(jì)的有界性;采用3條模糊規(guī)則消除了切換控制率，有效地削弱了抖振。通過(guò)與PID控制、自適應(yīng)滑?？刂茖?duì)比，驗(yàn)證了本文方法的有效性。
　　(4)搭建了協(xié)調(diào)器系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提出了積分分離式PI控制算法，比較了改進(jìn)前后協(xié)調(diào)器系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差和協(xié)調(diào)時(shí)間，驗(yàn)證了改進(jìn)后的協(xié)調(diào)器不僅運(yùn)動(dòng)速度快而且定位平穩(wěn)無(wú)沖擊，提高了穩(wěn)態(tài)精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表