人工智能技术在无人防空火箭炮中的应用

随着人工智能技术的发展和计算机硬件算力的提升,越来越多的武器装备开始搭载高性能计算机以及先进的人工智能算法。基于无人作战平台的防空火箭炮系统的研究现状,阐述了人工智能技术在无人防空火箭炮中的应用,建立了无人防空火箭炮的作战流程。分析了无人驾驶、无人值守、目标识别、数据挖掘等人工智能技术在无人防空火箭炮中的应用,为无人防空火箭炮的发展提供了技术支撑和解决思路。

防空火箭炮射序优化分析

为了提高防空火箭炮射击密集度,该文对防空火箭炮采用群组发射方式的多种可能射序进行了研究。在建立防空火箭炮动力学模型的基础上,考虑群组发射方式采用多枚弹同时点火的特点,根据射序编制的基本原则和同时发射两弹之间要保持较远安全距离的要求拟定多种射序方案。以起始扰动为优化目标,对各射序方案进行动力学仿真和数据处理,优选出了较优的射序。结果表明,火箭弹群组的合理组合和同组弹中心对称射序方案能够有效提高射击密集度,为防空火箭炮的射序制定提供了依据。

控制受限的火箭炮位置伺服系统鲁棒自适应反步控制

针对火箭炮位置伺服系统运行过程中所存在的转动惯量和负载力矩变化大,输入控制受限等各种不确定因素,提出了一种基于动态面滤波法的自适应鲁棒位置控制器。对于模型中的不确定参数,采用投影算法进行有效估计,利用鲁棒滑模滤波器简化控制器的设计,引入一个辅助分析系统来对控制输入限制的影响进行有效分析,同时将辅助分析系统与反步方法结合,通过对模型的等价变换和选择适当的Lyapunov函数,给出系统的自适应控制器的设计方法。仿真结果表明,该方法保证了系统的响应速度和控制精度,对参数摄动及外界负载扰动具有较强的鲁棒性。

防空火箭炮递阶控制策略设计

针对防空火箭炮运行时负载与参数大范围变化的特点,结合递阶控制理论,设计一种两层改进型递阶控制策略。其中,决策级根据火箭炮的运行状态计算实时转动惯量,实时控制级采用二阶滑模控制器,能在满足系统指标的前提下平滑控制输入曲线、有效抑制系统参数摄动与外部干扰。计算机仿真和实验表明,使用该控制策略,系统具有较好的鲁棒性与动态响应性能。

防空火箭炮刚柔耦合发射动力学仿真

为了研究防空火箭炮射击过程中的振动特性,以多柔体动力学理论为基础,采用"模态缩减法"生成柔性车大梁,用可以求解刚体和柔性体之间非线性接触问题的"节点法"生成柔性定向管,建立某车载防空火箭炮刚柔耦合动力学模型.结合相关实验参数进行了数值仿真,并与多刚体模型仿真结果相比较.结果表明:与纯刚性模型相比,考虑定向管和车大梁柔性变形的动力学模型更贴近于火箭炮的实际射击情况;柔性变形影响火箭弹出管口的初始扰动,进而影响射击精度.该研究对于改善火箭的初始扰动具有参考价值.

自适应动态面控制在火箭炮伺服系统中应用

针对实际系统运行过程中所存在的转动惯量和负载力矩变化大等各种不确定因素,设计了一种基于动态面滤波法的自适应鲁棒位置控制器(ADSC)。首先对于模型中的不确定参数,采用投影算法进行有效估计,利用动态面滤波器简化控制器的设计,通过对模型的等价变换和选择适当的Lyapunov函数,最终给出系统的自适应控制器设计方法。仿真和实验结果表明,该方案与自适应反步滑模控制(ABSMC)相比,该控制器能够有效抑制抖振,跟踪性能好,对参数摄动及外界负载扰动具有较强的鲁棒性。