基于模糊自抗扰的无源控制及其在舰载火箭炮位置伺服系统中的应用

介绍了一种基于模糊自抗扰控制(FADRC)的新型无源控制(PBC),该控制利用改进粒子群优化(IPSO)算法进行优化,并应用于由永磁同步电机(PMSM)驱动的舰载火箭炮位置伺服系统。基于互联与阻尼配置的无源控制(IDA-PBC)理论,采用端口受控耗散哈密顿(PCHD)方法,对永磁同步电机进行建模。为了改善传统ADRC的鲁棒性和动态性能,利用模糊控制对非线性状态误差反馈(NLSEF)的比例系数进行实时调整。此外,采用IPSO算法对5个模糊控制参数进行在线优化,以保证控制系统的快速性和全局最优性。仿真实验表明,与ADRC-PBC和FADRC-PBC控制器相比,所提出的IPSO-FADRC-PBC控制器具有更好的静态和动态性能。

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。

舰载火箭炮自适应内模输出调节问题研究

为了抑制某舰载火箭炮武器系统中舰体摇摆运动对身管指向精度的影响,建立基于永磁同步电机的伺服发射系统一体化系统数学模型,研究了其基于内模原理的输出调节问题。将舰体的摇摆运动建模为由若干频率、幅值和相位均未知的正弦信号叠加而成的谐波曲线,设计了基于系统跟踪误差和内模控制律状态变量的自适应律,使得内模控制律对伺服发射装置和干扰信号的不确定性均具有很好的鲁棒性,数值仿真结果表明该控制策略补偿舰体耦合干扰效果明显,系统稳态跟踪误差在原点具有指数渐近稳定性。

舰载多功能火箭武器系统总体方案决策研究

建立了基于层次分析法和模糊隶属度函数的总体方案灰色关联决策模型;并对舰载多功能火箭炮的3种总体方案进行了评价决策,其结果将为该武器的总体方案选定提供一定的决策支持;从应用角度可见,提出的方案评价综合模型具有一定的应用和推广价值。

基于模糊综合评价法的某火箭武器研制风险分析

风险因素难以量化是武器装备研制风险分析中的难点问题,采用多级模糊综合评价模型对舰载多功能火箭炮的研制风险进行了评价,结果显示该武器系统的研制风险为较低等级。评价结果为该武器的后续研制提供了一定的决策支持,具有较高的理论和应用价值。

舰载火箭炮高低机受力分析及传动误差研究

针对舰载火箭炮在瞄准过程中,高低机不仅要克服火箭炮起落部分自身负载所产生的阻力矩,同时还需克服由于舰船摇摆导致火箭炮起落部分所产生的惯性力矩的特点,系统分析了高低机瞄准过程的负载力矩,分别采用概率法和仿真分析法对高低机静态和动态传动误差进行了研究,并推导了高低机的负载力矩及传动误差计算公式。结合实例计算结果,分析了高低机负载力矩各组成部分的权重及影响因素,对比分析了传动总误差与实测传动误差值,验证了公式正确性,研究结果可为舰载火箭炮总体设计、部件设计、高低机可靠性和安全性评估以及分析高低机对火箭炮稳瞄精度的影响提供参考。

某舰载火箭炮交流伺服系统复合控制研究

针对舰载火箭炮交流伺服系统控制速度与精度的问题,提出了一种RBF神经网络PID-模糊复合控制策略。该复合控制策略根据误差信息调节两种控制方法对被控对象的作用权值,使两种控制方法无扰动地切换,实现最终的控制量连续稳定输出。仿真实验结果表明,该控制策略较好地综合了RBF神经网络PID控制和模糊控制的优势,控制精度高,系统响应快、震荡小,能够更好地满足舰载火箭炮交流伺服系统的性能指标要求。

基于ITAE的舰载火箭炮位置控制器设计

ITAE最优控制具有使系统满足时间乘以误差绝对值的积分为最小,ITAE具有三阶无静差,即对匀加速输入无差的特点。ITAE最优无静差方法控制简单,易于在工程上实现;但是对于参数具有时变性的舰载火箭炮系统,直接运用ITAE控制效果并不理想,因为系统参数的变化导致控制器的参数已不再满足ITAE最佳传递函数。因此,必须对系统进行辨识,使控制器的参数能够随着系统参数的变化而改变。系统辨识的方法有很多,但是并不满足舰载火箭炮对于实时性的要求,因此,结合武器系统的性能要求提出一种易于实现的辨识方法,将所提算法用于ITAE参数整定,整定结果表明,所提算法能有效地对伺服系统的ITAE控制器参数进行整定。

某舰载火箭炮随动系统控制策略研究

针对某舰载火箭炮射击精度较低的问题,提出了一种基于BP神经网络PID的控制方法。根据舰载火箭炮随动系统的组成和原理,建立了其数学模型,将BP神经网络与PID控制相结合,利用神经网络的自适应和自学习特点对传统的PID控制器进行优化,从而实现自适应控制提高系统的性能。仿真结果表明:所提方法能够使系统具有更好的跟踪参数模型输出,且可以使系统具有更强的抗干扰能力。