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最优鲁棒随动系统的综合

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南京理工大学
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压制武器(火炮)随动系统鲁棒控制研究

国际军事实力的竞争要求武器系统性能不断提高,计算机技术、电子技术等技术的进步和控制理论的发展使这种要求的实现成为可能。本学位论文就是将一种新型控制策略—鲁棒控制理论应用于压制武器(火炮)随动系统的研究。压制武器(火炮)随动系统往往含有未建模动态等不确定性,难以建立其精确的数学模型,鲁棒控制是分析和综合系统不确定性及鲁棒性的理论,它能有效处理系统中的不确定性。本文首先讨论鲁棒辨识问题,因为它是建立适合于鲁棒控制形式要求的数学模型的基础。然后分两步研究基于遗传算法的混合H_2/H_∞鲁棒控制器设计方法,第一步应用线性矩阵不等式方法得到在区域极点配置约束下以H_∞范数界值γ为参数的一组次优H_∞控制器;第二步应用遗传算法对得到的控制器组进行H_2性能优化,从而得到鲁棒稳定性强且满足系统性能要求的混合H_2/H_∞状态反馈控制器和输出反馈控制器的设计方法。最后,应用前述方法设计出压制武器(火炮)随动系统的控制器并进行MATLAB仿真及台...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

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远程火箭炮武器系统可靠性研究

本文的研究是结合远程火箭炮武器系统型号研制进行的。远程火箭炮武器系统是我军炮兵重要装备,可靠性要求高。本研究以装备系统工程理论为指导,以提高武器系统RMS水平、满足部队作战需求、降低全寿命周期费用为目标,充分借鉴国内外现代可靠性工程理论和实践成果,紧密结合远程火箭炮武器系统型号研制,依据远程火箭炮武器系统功能要求、工作方式和使用环境的特殊性,运用多学科的知识,在多角度、多层次地综合分析了武器装备可靠性理论、技术与方法的基础上,从工程应用角度出发,针对远程火箭炮武器系统结构与技术特点,对系统可靠性指标要求进行了全面细致分析,明确了可靠性研究的方向和重点;构建了基于并行工程理论的远程火箭炮武器系统可靠性控制模型。基于故障诊断理论和H_∞可靠性控制设计方法对随动系统进行了可靠性设计与分析。综合分析了机构动作可靠性的内涵外延、影响因素以及机构动作可靠性评价方法与指标体系;构建了机构动作可靠性MAX-PR评价准则及仿真模型;针对高低平衡机...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

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基于射向保持的某火箭炮随动系统研究

随着现代军事技术的发展,要求火箭炮系统具有更高的的射击精度。多管火箭炮的射击精度主要体现在两个方面,其一是准确度,其二是密集度。而一方面多管火箭炮在发射时,受燃气流冲击力矩等强干扰,导致发射平台和发射管产生振动,使得振动角速度对下一发的射击精度造成影响,炮口射向发生偏离;另一方面,由于制造水平等技术限制,发射管平行度存在一定误差。考虑以上两方面对火箭炮发射管射向射角的影响,使得后续射弹在此发射环境下命中精度降低,因此对发射管进行炮口复瞄和平行度修正以实现射向保持的工作具有一定研究意义。本文以某多管火箭炮的研究工作为背景,主要有以下几个方面的研究工作。分析了火箭炮随动系统的结构组成和工作原理,建立了火箭炮位置随动系统数学模型;分析了发射管平行度误差的产生并提出修正方法。针对系统受燃气流冲击等强干扰的影响,运用自抗扰控制理论,设计了3阶扩张状态观测器来估计干扰,并将估计值补偿给误差反馈率,实现系统总干扰的补偿。搭建仿真模型进行仿真,...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

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基于以太网的多随动系统定位控制

针对高炮多随动系统高精度定位控制研究中存在的亟需解决的关键问题:系统通信速率低、组网能力有限、炮控系统存在外界干扰及诸多非线性因素,本文旨在解决这些制约高炮性能的瓶颈问题,提出了基于以太网的网络控制,并设计了一种基于连续光滑的扩张状态观测器的分数阶PID控制器。本文以高炮高精度定位控制设计为研究背景,立足于网络化控制结构成为控制系统主流的现实,在以太网实时性分析、控制系统设计及数学仿真验证等方面,展开了基于以太网的高速、高精度定位控制系统的研究,重点研究了随动系统通信网络的通信实时性、多随动控制系统的定位控制策略。针对系统通信实时性问题,提出了确定性实时以太网模型及分时调度方法,设计了系统通信网络实验方案,并分析了基于CAN-以太网通信网络的时延。由于定位控制器是基于自抗扰技术设计的,本文针对自抗扰控制中基于fal()函数的扩张状态观测器(ESO)易产生高频颤振的缺点,构造了连续光滑的fan()函数,设计了基于fan()函数的扩...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

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某火箭武器抗干扰位置随动系统控制研究

随着国防科技的发展,对火箭炮武器系统的自动化水平和跟踪精度的要求也越来越高,位置随动系统是组成火箭炮整个系统的必要环节,为了得到良好的控制性能,我们必须对位置随动系统提出更高要求。火箭炮在发射时,系统的质心位置、刚度、阻尼和转动惯量均发生很大变化,系统参数具有不确定性,且火箭炮在发射状态时受连续燃气流冲击导致定向器产生振动,使得后续发射在此发射环境下命中精度降低。因此,如何克服这些扰动及系统不确定性对其影响,提高火箭炮位置随动系统的跟踪精度和抗干扰能力,是现阶段需要研究的问题。本文以某型多管火箭炮的位置随动系统为研究对象,介绍了多管火箭炮的机械结构以及随动系统的组成及工作原理,建立交流伺服电机的数学模型以及多管火箭炮的交流伺服系统的仿真数学模型,分析了位置随动系统的负载扰动,为辨识以及控制策略研究奠定了基础。采取了离线训练与在线调整的辨识策略。首先采用径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络对系统...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>