基于以太網(wǎng)的多隨動系統(tǒng)定位控制.pdf

1、針對高炮多隨動系統(tǒng)高精度定位控制研究中存在的亟需解決的關鍵問題:系統(tǒng)通信速率低、組網(wǎng)能力有限、炮控系統(tǒng)存在外界干擾及諸多非線性因素，本文旨在解決這些制約高炮性能的瓶頸問題，提出了基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡控制，并設計了一種基于連續(xù)光滑的擴張狀態(tài)觀測器的分數(shù)階PID控制器。
　　本文以高炮高精度定位控制設計為研究背景，立足于網(wǎng)絡化控制結(jié)構(gòu)成為控制系統(tǒng)主流的現(xiàn)實，在以太網(wǎng)實時性分析、控制系統(tǒng)設計及數(shù)學仿真驗證等方面，展開了基于以太網(wǎng)的高速、高精

2、度定位控制系統(tǒng)的研究，重點研究了隨動系統(tǒng)通信網(wǎng)絡的通信實時性、多隨動控制系統(tǒng)的定位控制策略。針對系統(tǒng)通信實時性問題，提出了確定性實時以太網(wǎng)模型及分時調(diào)度方法，設計了系統(tǒng)通信網(wǎng)絡實驗方案，并分析了基于CAN-以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡的時延。由于定位控制器是基于自抗擾技術設計的，本文針對自抗擾控制中基于fal()函數(shù)的擴張狀態(tài)觀測器(ESO)易產(chǎn)生高頻顫振的缺點，構(gòu)造了連續(xù)光滑的fan()函數(shù)，設計了基于fan()函數(shù)的擴張狀態(tài)觀測器(CS-ESO)

3、，并通過數(shù)字仿真驗證了改進控制算法的正確性。對于高炮多隨動控制系統(tǒng)的諸多非線性特征，提出了以分數(shù)階PID為主控制器，通過CS-ESO進行實時動態(tài)反饋補償?shù)目刂撇呗?。為了檢驗所設計控制器在實際多隨動控制系統(tǒng)中的控制性能，對系統(tǒng)進行了建模仿真及半實物平臺實驗分析。
　　半實物仿真結(jié)果表明:CAN-以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡實時性高，工控機依次給六個炮控系統(tǒng)發(fā)送定位信息，從發(fā)送至接收到反饋信息總耗時為72ms;設計的CS-ESO觀測性能好，基于CS