坦克水平向炮控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其非線性控制算法研究.pdf

1、坦克炮控系統(tǒng)是坦克實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)打擊的重要保障。隨著坦克電氣系統(tǒng)數(shù)字化的發(fā)展和交流伺服技術(shù)的進(jìn)步，交流數(shù)字全電式炮控系統(tǒng)成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。然而，炮控系統(tǒng)易受到內(nèi)部和外部多種非線性因素的影響，致使其控制性能難以保障。在這樣的背景下，相關(guān)單位與我們合作，致力于研制出高速高精度數(shù)字化的炮控系統(tǒng)。
　　本文依據(jù)炮控系統(tǒng)性能設(shè)計(jì)要求，在綜合分析現(xiàn)代炮控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，對(duì)炮控系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模型建立、非線性因素分析與建模、智能控制算

2、法設(shè)計(jì)。主要工作如下：
　　1、本文在廣泛調(diào)研坦克及炮控系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，深入分析了炮控系統(tǒng)的工作原理，并結(jié)合現(xiàn)代炮控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)了全數(shù)字炮控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。并對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的主要器件進(jìn)行了選型。
　　2、在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，建立了炮控系統(tǒng)各部分?jǐn)?shù)學(xué)模型，進(jìn)而建立完整炮控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。分別進(jìn)行了三環(huán)控制器設(shè)計(jì)。其中，針對(duì)瞄準(zhǔn)和穩(wěn)定兩種工作狀態(tài)的不同對(duì)速度環(huán)進(jìn)行了切換控制。通過(guò)仿真，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的控制器符合設(shè)計(jì)要

3、求。
　　3、對(duì)炮控系統(tǒng)齒隙非線性、摩擦非線性、參數(shù)攝動(dòng)和系統(tǒng)未建模擾動(dòng)進(jìn)行了分析和建模。并利用simulink搭建起對(duì)應(yīng)的仿真模型。
　　4、針對(duì)炮控系統(tǒng)非線性的特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)采用滑模控制。分析了滑模變結(jié)構(gòu)控制方法的基本原理以及發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。提出了分段積分滑模變結(jié)構(gòu)控制的控制方法，有效增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性和控制精度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)速度可控，對(duì)系統(tǒng)安全性提供保障。
　　5、為增強(qiáng)控制器抵抗系統(tǒng)參數(shù)和負(fù)載力矩變化的問(wèn)題，設(shè)