坦克水平向炮控系統(tǒng)設計及其非線性控制算法研究.pdf

1、坦克炮控系統(tǒng)是坦克實現(xiàn)快速精準打擊的重要保障。隨著坦克電氣系統(tǒng)數(shù)字化的發(fā)展和交流伺服技術(shù)的進步，交流數(shù)字全電式炮控系統(tǒng)成為未來的發(fā)展趨勢。然而，炮控系統(tǒng)易受到內(nèi)部和外部多種非線性因素的影響，致使其控制性能難以保障。在這樣的背景下，相關(guān)單位與我們合作，致力于研制出高速高精度數(shù)字化的炮控系統(tǒng)。
　　本文依據(jù)炮控系統(tǒng)性能設計要求，在綜合分析現(xiàn)代炮控系統(tǒng)發(fā)展趨勢的基礎上，對炮控系統(tǒng)進行了結(jié)構(gòu)設計、模型建立、非線性因素分析與建模、智能控制算

2、法設計。主要工作如下：
　　1、本文在廣泛調(diào)研坦克及炮控系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，深入分析了炮控系統(tǒng)的工作原理，并結(jié)合現(xiàn)代炮控系統(tǒng)發(fā)展趨勢，設計了全數(shù)字炮控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。并對設計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的主要器件進行了選型。
　　2、在結(jié)構(gòu)設計的基礎上，建立了炮控系統(tǒng)各部分數(shù)學模型，進而建立完整炮控系統(tǒng)數(shù)學模型。分別進行了三環(huán)控制器設計。其中，針對瞄準和穩(wěn)定兩種工作狀態(tài)的不同對速度環(huán)進行了切換控制。通過仿真，驗證了設計的控制器符合設計要

3、求。
　　3、對炮控系統(tǒng)齒隙非線性、摩擦非線性、參數(shù)攝動和系統(tǒng)未建模擾動進行了分析和建模。并利用simulink搭建起對應的仿真模型。
　　4、針對炮控系統(tǒng)非線性的特點，對系統(tǒng)采用滑?？刂啤７治隽嘶Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制方法的基本原理以及發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。提出了分段積分滑模變結(jié)構(gòu)控制的控制方法，有效增強了系統(tǒng)的魯棒性和控制精度，同時實現(xiàn)了系統(tǒng)速度可控，對系統(tǒng)安全性提供保障。
　　5、為增強控制器抵抗系統(tǒng)參數(shù)和負載力矩變化的問題，設