某舰载火箭炮交流伺服系统并行复合控制方法

针对舰载火箭炮在发射过程中会受到风浪以及自身扰动的影响而导致射击精度和稳定性降低的问题,提出一种RBF神经网络滑模-模糊PID控制方法。利用RBF神经网络来削弱滑模的抖振,在误差较小时提高响应速度和鲁棒性;利用模糊规则对PID参数进行调整,在误差较大时提高控制精度。仿真结果表明:该复合控制策略可使舰载火箭炮交流伺服系统具有更高的射击精度和反应速度,提高系统性能。

某箱式火箭炮电液伺服系统交互式仿真研究

应用现有软件及其相互接口对某箱式火箭炮的电液伺服系统进行了仿真研究,完成了对该伺服系统的机、电、液系统的互动仿真,结果表明:通过交互式仿真来确定并验证液压回路、电控回路以及各种参数的方法是可行的,最终确定下来的液压回路、电控回路的参数对实际物理样机的研制具有一定的理论指导意义。

基于混沌神经网络的防空火箭炮交流伺服系统状态预测研究

为了更加准确地对系统非线性非平稳状态趋势进行预测,运用基于神经网络的混沌预测方法对防空火箭炮交流伺服系统的速度量进行了预测,为基于速度预测值的系统非线性非平稳状态趋势预测奠定了基础。利用C-C法选择了合适的嵌入维和时间延迟,对防空火箭炮交流伺服系统不规则运动的实验数据进行了相空间重构并进行了分析。在原Elman网络中增加了输出层关联单元,并把自反馈增益系数当作连接权值投入到网络的训练中,以增强Elman网络非线性逼近能力,在此基础上建立了基于改进型Elman网络的混沌预测模型。采用基于最大Lyapunov指数预测法和混沌神经网络预测法对系统状态进行了预测,两种方法的预测结果表明,后一种方法对防空火箭炮交流伺服系统速度值预测精度更高,从而使得基于此的系统非线性非平稳状态趋势预测更有效。

PID控制在火箭炮伺服系统中的仿真实现——改进的专家自适应PID控制

针对传统PID(Proportional-Integral-Derivative)控制无法兼顾部分系统的静态性能和动态性能,结合专家PID控制原理,提出了一种改进的专家自适应PID控制器的设计方案,对某火箭炮伺服系统进行仿真跟踪。给出了伺服系统的分析设计过程,利用MATLAB/Simulink完成了改进的专家自适应PID控制器在某伺服系统中的仿真应用,得到了良好的跟踪特性图,说明了该方法的有效性。

火箭炮位置伺服系统自抗扰控制

针对火箭炮发射时燃气流冲击干扰强和系统参数变化大的特点,以含有速度闭环的实际伺服系统为对象,建立系统模型并进行频域分析,建立了系统的低频和中频近似模型,并在此基础上分别设计了火箭炮位置伺服系统2阶和3阶线性扩张状态观测器及相应的自抗扰控制律,估计系统未建模干扰并在控制输入中予以补偿。比较分析了设计的自抗扰控制律和传统PID控制在伺服跟踪和燃气流冲击干扰下的控制效果。仿真结果表明,火箭炮伺服系统采用提出的控制方法能有效提高跟踪精度,充分抑制燃气流冲击干扰引起的发射平台振动,保证后续射弹命中精度。

火箭炮交流伺服系统模型参考模糊神经网络位置自适应控制

针对多管火箭炮发射时恶劣的负载特性,设计了一种模型参考模糊神经网络自适应位置控制器。利用RBF网络作为辨识器,实现对被控对象的Jacobian信息辨识,用梯度下降法实时修正模糊控制器的输入输出隶属度参数,以使模型参考模糊神经网络能根据火箭炮跟踪发射过程中的负载特性实时调整速度给定值,从而减小火箭炮发射过程中系统参数变化和外部干扰的影响。仿真和实验结果表明,该方法可有效提高火箭炮位置伺服系统的动态响应能力和稳定性,并使系统具有很强的鲁棒性。

基于自抗扰技术的火箭炮伺服系统解耦控制

火箭炮伺服系统为方位和俯仰两轴耦合的伺服系统。为研究发射时的两轴耦合问题及燃气流冲击强干扰影响,建立了火箭炮伺服系统双轴转台动力矩方程和耦合系统微分方程,采用基于自抗扰技术的解耦控制方法设计了扩张状态观测器及虚拟控制量。通过扩张状态观测器估计系统总扰动并进行实时补偿,通过虚拟控制量得到实际控制量对耦合系统进行控制。仿真结果表明,基于自抗扰技术的解耦控制提高了火箭炮伺服系统跟踪精度,使系统在两轴负载转矩耦合效应和燃气流冲击下有效地抑制了发射平台振动,满足控制性能指标,对火箭炮两轴耦合控制问题具有一定的理论意义和实用价值。

火箭炮伺服系统的模糊内模控制

为了实现某交流伺服系统的高精度位置跟踪控制,针对实际系统中所存在的转动惯量和负载力矩变化大、冲击力矩强等各种不确定因素,根据内模控制在控制系统稳定性和鲁棒性理论分析方面的优势,采用内模控制可以提高控制器的设计水平,因此提出了一种内模控制方法。但是这种方法对模型的依赖性较大,因此结合模糊控制的优点,提出了一种模糊内模控制方法。仿真结果表明,与传统P ID控制相比,该控制方法可以提高伺服系统的动、静态特性,使整个系统获得较好的性能。

防空火箭炮无抖振滑模鲁棒控制策略设计

针对防空火箭炮运行过程中巨大的外部扰动以及自身参数摄动,设计了一种新型无抖振滑模鲁棒控制策略。该控制策略在建模时将电流环简化为完全跟踪,速度环采用比例控制,在降低系统阶数的同时保证了建模的准确性。通过自适应的方式计算增益值,推导出了一种新型滑模控制律以补偿干扰的影响。仿真和实验结果表明,该控制策略能有效抑制控制输入抖振,改善了防空火箭炮的动态性能和鲁棒性。

交流伺服系统最优内模滑模控制器设计与应用

为了实现某火箭炮交流伺服系统的高速、高精度位置控制,针对实际系统中存在的转动惯量和负载力矩变化大、冲击力矩强等特性,提出了一种最优内模滑模控制方法。由基于线性二次型最优控制设计的内模系统来满足交流永磁伺服系统位置环对工作性能的要求,由滑模控制来抑制模型参数摄动和外界干扰的影响,实现高性能位置控制。实验结果表明,该控制方法设计简单,与PID控制相比,具有更好的性能。该方法被证明满足火箭炮交流伺服系统的要求。

防空火箭炮交流伺服系统混沌特性分析与自适应控制

防空火箭炮交流伺服系统作为一个非线性动力学系统,在一定参数范围和外部输入下可以呈现非常复杂的混沌运动或极限环,其混沌特性较为显著.在防空火箭炮交流伺服系统非线性数学模型的基础上,分析了系统平衡点性质,证明了系统Hopf分岔的存在,并给出了有关的分岔图、Lyapunov指数谱和相平面图.进一步设计了一种自适应状态反馈控制器,当系统在一定参数下呈现混沌运动时,可以将混沌运动控制到期望的稳定状态,数值仿真表明了该控制方法的有效性.

基于Elman网络的自适应火箭炮交流位置伺服系统

针对多管火箭炮发射时恶劣的负载特性,如不平衡力矩的大范围变化以及强大的燃气流冲击,设计了一种基于改进Elman网络的自适应位置控制器。在原Elman网络中增加输出层关联单元,并把自反馈增益系数当作连接权值投入到网络的训练中,利用改进Elman网络根据火箭炮跟踪发射过程中的负载特性实时调整PID控制参数,以减小系统参数变化和外部扰动对火箭炮发射性能的影响。仿真及实验结果表明该方法可有效提高火箭炮位置伺服系统的稳定性和抗干扰能力。

舰载火箭炮随动系统调炮动力学仿真

该文研究了某舰载火箭炮在舰船摇摆情况下随动系统调炮时的火箭炮受力问题。通过虚拟样机技术对舰载火箭炮系统进行简化和建模。根据海浪波能谱,计算了舰船摇荡运动的功率谱密度和舰船的随机摇荡运动。用ADAMS软件求解了某火箭炮在横浪和斜浪2种航行状态下,以大正弦规律调炮时各连接部位的受力情况。计算结果为舰载火箭炮瞄准机的设计提供了依据。该方法同样适用于其他舰载武器在舰船摇摆情况下的受力分析。

CMAC与PID的并行控制在火箭炮交流伺服系统中的应用

火箭炮交流伺服系统是复杂的变负载、大功率系统,其控制系统的参数变化大,采用单一的PID控制算法很难取得较高的控制品质和控制精度。根据CMAC控制鲁棒性强和可靠性高,以及PID控制器功能简单、便于使用及在各种不同工作条件下保持较好工作性能的特点,提出了CMAC神经网络与PID结合的复合控制策略。在Matlab中进行计算机仿真,结果表明了该控制策略的有效性和实用性。

基于DSP的防空火箭炮模糊神经网络位置控制器设计

针对多管火箭炮发射时恶劣的负载特性,设计了一种模糊神经网络自适应位置控制器。用梯度下降法实时修正模糊控制器的输入输出隶属度参数,以使模糊神经网络能根据火箭炮跟踪发射过程中的负载特性实时调整速度给定值,从而减小系统参数变化和外部干扰对火箭炮性能的影响。采用对空间分区建立索引表的方法,建立了一种基于TMS320F2812的新型模糊神经网络位置控制器的编程实现方法。仿真及实验结果表明该方法可有效提高火箭炮位置伺服系统的动态响应性能、稳定性和鲁棒性。

火箭炮两轴耦合位置伺服系统线性自抗扰控制

为了研究方位和俯仰两轴耦合作用下的火箭炮位置伺服系统控制性能,以含有速度闭环的实际系统为对象建立了火箭炮两轴耦合位置伺服系统数学模型。通过频域分析分别提出了方位和俯仰系统的2阶近似模型,设计了两轴系统的线性扩张状态观测器和自抗扰控制器,对系统未建模干扰进行估计并实时补偿。仿真结果表明:该观测器能较好地估计系统总扰动,所设计的控制器有效抑制了两轴负载力矩耦合效应对系统的影响并补偿了火箭炮发射时燃气流冲击力矩强干扰;在伺服跟踪和发射条件下采用所提出的控制方法充分抑制了耦合系统发射平台振动,保证后续射弹精度,性能指标明显优于PID控制。

火箭炮位置伺服系统的鲁棒性多内模控制

为了实现火箭炮交流伺服系统的高精度位置跟踪控制,引入补偿模块,设计了一种鲁棒多内模预估控制器,是一种适应于参数时变的控制器。理论分析和仿真结果表明,所提出的方法设计简单,参数调整方便,可以使系统同时具有良好的目标值跟踪特性、干扰抑制特性和鲁棒性。

运载火箭伺服系统建模与仿真方法

提出了综合利用非线性系统和线性化系统进行仿真、分析伺服系统特性的方法。建立了伺服系统非线性模型，利用Matlab／Simulink软件工具进行了仿真；详细分析了仿真结果，并将非线性系统的仿真结果与传统的线性系统仿真结果相比较；最后利用传统线性系统定性的分析了伺服系统的频域特性。实践证明：该建模与仿真方法能够更准确的实现对运载火箭伺服系统的仿真，是对传统的单纯利用线性化系统进行仿真的一种改进。

强冲击载荷下火箭炮位置伺服系统跟踪控制

针对火箭炮位置伺服系统,提出了一种基于干扰估计的鲁棒跟踪控制策略。考虑火箭炮运行过程中存在的系统参数摄动和复杂外干扰,将两者归为总干扰,采用有限时间干扰观测器对其进行了有效的估计,在此基础上进一步设计了基于指令信号的鲁棒反馈控制器,该控制器中使用指令及指令的导数代替状态反馈信息,从而避免了测量噪声带来的不良影响。通过Lyapunov理论证明了系统的稳定性。仿真结果表明,系统能够实现优良的跟踪性能,验证了控制器和有限时间干扰观测器的有效性。

火箭炮位置伺服系统模糊自适应滑模控制

针对火箭炮位置伺服系统强耦合、变负载、非线性的特性,提出了一种具有积分滑模面的模糊自适应滑模控制方法。为了使控制律不依赖对象的精确数学模型,利用模糊系统的万能逼近原理,设计了一个模糊系统,实现了理想控制律的逼近。为了抑制滑模抖振,设计了基于切换增益的自适应律,实现了系统参数的动态调节。仿真研究表明,该方法不仅保证了系统的动、静态品质,有效削弱了控制信号的抖振,而且对参数的不确定性具有较强的鲁棒性。