基于SDC的角位置检测在火炮伺服系统中的应用

在计算机控制的数字伺服系统中,采用集成ZSZ01系列的自整角机数字转换器(SDC)实现模拟量信号到控制系统数字量的转换。SDC输出的模拟速度信号VEL还可以作为速度反馈信号以构成火炮伺服系统中的速度回路。ZSZ01利用模拟速度电压输出端VEL来进行轴角转动的方向判别。利用一台自整角机和一个SDC模块可组成一个轴角编码装置,完成轴角的数字检测。该检测装置在某型火炮伺服系统中得到了应用。

粗糙集模糊神经网络在火炮伺服系统中的应用

火炮的射击力矩会引起车体姿态的变化,从而影响火炮的射击精度。将粗糙集理论中的贪心算法和缺省规则获取算法应用到补偿模糊神经网络的输入模糊化和规则提取中,构成粗糙集模糊神经网络;利用此网络对受到射击力矩扰动影响的某方位向火炮伺服系统进行逆建模,并将学习得到的模型作为逆控制系统的控制器来消除扰动。仿真表明此方法能快速消除射击力矩对重定位的影响,新网络与原网络相比,在精简决策规则、缩短训练时间和提高误差精度等方面也都有显著改善。

某火炮伺服系统数字电流环研究

针对火炮伺服系统模拟电流环存在控制参数不易调整、抗噪声干扰能力不足等缺点,基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)设计了数字电流环的硬件电路和软件代码,并对电流环进行d SPACE扫频测试、仿真分析和性能测试。结果表明:基于FPGA的数字电流环性能优越,可满足火炮伺服系统的要求。

火炮模块药输送伺服系统自适应模糊滑模控制

针对火炮模块药输送伺服系统传动过程中存在参数时变和抖振等问题,设计了一种带有积分滑模函数的自适应模糊滑模控制器。采用自适应方法对系统时变参数进行估计,减小不确定部分对控制系统的影响。引入新型饱和函数代替传统切换函数,保证整个切换过程连续、平滑过渡;采用模糊自适应算法对切换系数在线调整,提高系统的鲁棒性能,进一步抑制切换过程中的抖振。实验结果表明,火炮模块药输送伺服系统在空载、半载和满载3种情况下均具有良好的位置跟踪性能,满足性能指标要求,提出的自适应模糊滑模控制算法能够克服负载变化对系统控制精度的影响。

电液伺服系统内模控制

针对电液位置伺服系统,提出了一种内模控制器设计方法。内模控制作为一种先进控制策略,其设计思路是将对象模型与实际对象相并联,控制器逼近模型的动态逆。考虑到内模控制对系统模型精度要求不高的特点,本文降阶简化了电液伺服系统的模型。基于此模型所设计的控制器,只有一个可调参数,且该参数直接与系统的动态特性和鲁棒性相关,整定方便,避免了控制器整定的随机性与复杂性。仿真研究和实验结果表明,内模控制可以有效地克服参数变化对系统性能的影响,使系统同时具有良好的目标值跟随特性和鲁棒性,实现了调炮误差小于±0.36mrad的高精度要求。

基于粗糙集模糊神经网络的自适应逆控制

粗糙集和模糊神经网络在智能信息处理方面各有优缺点,若将二者结合起来可增强信息处理的能力。将粗糙集理论中的贪心算法和缺省规则获取算法进行结合改进,并将结合算法应用到补偿模糊神经网络的输入模糊化和规则提取中。最后针对某型火炮伺服系统输出端噪声对重定位的影响,用粗糙集模糊神经网络对受扰对象进行逆建模,并将学习得到的模型作为逆控制系统的控制器来消除扰动,仿真结果表明此种网络在精简决策规则,缩短训练时间,提高误差精度等方面都有显著改善。

基于观测器的传感器故障重构方法及其应用

针对一类不确定非线性系统,并考虑含有未知输入扰动,提出了一种传感器故障重构方案。首先引入一个新的状态变量将传感器故障等效为执行器故障;然后利用滑模变结构中的等值控制方法设计了状态观测器,消除了未知输入扰动对系统的影响;再采用自适应方法实现了对故障的重构。最后将本文提出的方法在火炮伺服系统中应用,表明了该方法的有效。