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【6h】

車載雷達伺服系統(tǒng)非線性分析及優(yōu)化控制算法研究

 
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第一章 緒 論

1.1 研究背景和意義

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.3 本文的主要工作及內(nèi)容安排

第二章 伺服系統(tǒng)的方案設(shè)計

2.1 設(shè)計思想

2.2 系統(tǒng)設(shè)計

2.3 本章小結(jié)

第三章 車載伺服系統(tǒng)非線性分析

3.1 齒隙非線性分析

3.2 摩擦非線性分析

3.3 載車行進時對跟蹤性能的影響分析

3.4 本章小結(jié)

第四章 車載伺服系統(tǒng)的控制算法

4.1 概述

4.2 位置控制算法

4.3 摩擦補償控制算法

4.4 速度補償

4.5 本章小結(jié)

第五章 系統(tǒng)仿真與試驗

5.1 系統(tǒng)仿真

5.2 試驗與驗證

5.3 本章小結(jié)

第六章 結(jié)論與展望

致謝

參考文獻

攻碩期間取得的研究成果

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摘要

隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭對武器系統(tǒng)的機動性提出了越來越高的要求，不僅要具有非常高的架設(shè)和轉(zhuǎn)移速度，還要求武器系統(tǒng)在快速運動中實現(xiàn)對目標進行精確探測并實施有效打擊的能力，以提高武器系統(tǒng)的戰(zhàn)場生存能力，車載式武器系統(tǒng)已經(jīng)成為軍用裝備技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。
　　伺服控制技術(shù)在車載式武器系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用，驅(qū)動雷達天線實現(xiàn)對目標的精確跟蹤并引導(dǎo)火力系統(tǒng)實現(xiàn)對目標的精確打擊，然而由于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中普遍存在著傳動齒隙、機械摩擦、負載轉(zhuǎn)矩脈動等非線性因素，在不同程度上制約了系統(tǒng)動態(tài)性能的提高，特別在武器系統(tǒng)的行進過程中，車體的橫搖、縱搖、橫滾以及陣風(fēng)擾動將進一步惡化雷達系統(tǒng)的跟蹤性能，如何克服系統(tǒng)自身的非線性因素，并隔離外界擾動對雷達伺服控制系統(tǒng)性能的影響，已經(jīng)成為車載式武器系統(tǒng)研制工作中的一個重要課題。
　　本文以某輪式彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)跟蹤雷達為需求背景，對車載雷達伺服控制系統(tǒng)中普遍存在傳動齒隙、機械摩擦和載車擾動等非線性因素以及相應(yīng)的優(yōu)化控制算法展開了相應(yīng)的研究工作。詳細分析了傳動齒隙、機械摩擦等的形成機理，選擇了死區(qū)模型作為齒隙非線性仿真模型，選擇“靜摩擦+庫侖摩擦+粘滯摩擦”的摩擦非線性模型作為仿真分析模型，在車體上安裝光纖陀螺實現(xiàn)載車姿態(tài)實時檢測，并構(gòu)建了伺服控制系統(tǒng)的仿真模型。
　　通過仿真分析，驗證了文中所選擇的摩擦補償、自適應(yīng)PID、載車速度補償、位置控制算法以及引導(dǎo)模式下的速度優(yōu)化算法的有效性；本研究還設(shè)計相應(yīng)的硬件平臺，并通過軟、硬件集成，將研究成果成功應(yīng)用于工程實踐。

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