不規(guī)則路面坦克高速行進間發(fā)射的多維泰勒網(wǎng)優(yōu)化控制及外彈道仿真.pdf

1、在不規(guī)則路面上行駛的坦克將隨地形的起伏而振動。這種振動再加上坦克火炮發(fā)射裝置固有的射擊延遲無疑將導致坦克炮的炮身軸線偏離正確的射擊位置，造成炮彈的發(fā)射方向在高低和水平方向上產(chǎn)生偏差。為了解決這一問題，現(xiàn)代坦克都采用了能夠穩(wěn)定坦克炮的穩(wěn)定裝置，也即炮控系統(tǒng)，以實現(xiàn)快速調炮和精確瞄準。然而，即便如此仍然不能保證坦克彈丸能準確命中目標。因為彈丸從離開火炮到飛抵目標這段時間內將受到各種內在和外在隨機因素的影響，這些影響將導致坦克火炮的射彈散布，

2、從而影響坦克火炮命中率。鑒于此，本文的研究內容分為兩大部分，即坦克火炮控制系統(tǒng)的研究和坦克火炮彈丸的外彈道研究。
　　第一部分，提出了一種基于多維泰勒網(wǎng)優(yōu)化控制(MTN Optimal Control)的坦克火炮穩(wěn)定控制系統(tǒng)的設計方法。這一部分包括坦克模型的建立、坦克火炮穩(wěn)定控制系統(tǒng)的設計以及控制器參數(shù)的調優(yōu)和仿真等內容。借助于Adams(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Syste

3、m)強大的多體動力學仿真分析能力，將建立包含強烈非線性和耦合性的坦克虛擬樣機作為被控對象。MTN優(yōu)化控制系統(tǒng)的設計則在Matlab下完成，并以動態(tài)鏈接庫的方式供Adams調用。由于多維泰勒網(wǎng)控制器參數(shù)較多，因此本文將使用一種所謂的“單純形法”的參數(shù)優(yōu)化方法來對控制器參數(shù)進行優(yōu)化。最終在Adams下進行仿真分析，仿真結果證明了MTN優(yōu)化控制有比PID優(yōu)化控制更快的反應速度、更小的穩(wěn)態(tài)誤差;在坦克炮管可控的前提下，MTN優(yōu)化控制下的坦克具有