全电式炮控系统非线性特性及其控制策略

全电式炮控系统是一个强本质非线性的复杂系统,内部存在齿圈间隙、弹性形变、摩擦力矩、参数摄动和外界扰动等不确定非线性因素,造成炮控系统出现稳态＂牵移＂,驱动死区、延时与振荡,低速＂爬行＂和高速调炮＂超回＂等一系列问题,成为制约系统性能进一步提升的瓶颈问题。分析了全电式炮控系统的特点和结构组成,论述了系统内部各种非线性因素及其对炮控系统性能的影响,在此基础上探讨了近年来炮控系统非线性补偿控制的研究进展和今后的研究方向,为提高炮控系统性能提供了新的技术途径。     

高瞄准精度方向炮控系统的研究

分析了我国坦克方向炮控系统的现状,提出在方向炮控系统中采用PWM技术.将PWM控制器加到电机放大机控制绕组端,可使方向炮控系统的性能提高到一个新的水平.     

陆战武器火炮控制算法嵌入式仿真验证平台

陆战平台炮控系统的控制品质和性能取决于动力系统与控制算法。提出将笔记本电脑嵌入到炮控系统中,建立半实物炮控仿真平台的方案,并给出在某型坦克的炮控系统中实现的具体方法,为炮控系统先进控制算法的实现和性能评估提供了快捷实用的仿真开发环境。     

坦克炮控系统非线性特性及自适应补偿控制

影响坦克炮控系统低速性能主要有两个方面的因素,摩擦非线性和齿隙非线性。建立了坦克炮控系统数学模型,介绍了坦克炮控系统中摩擦、齿隙两类重要非线性模型,分析了摩擦、齿隙对炮控系统性能的影响,以及摩擦非线性环节导致系统低速时的爬行现象、速度过零时的平顶现象;齿隙非线性环节造成系统输出误差外,系统会因极限环振荡或冲击而降低性能,甚至不稳定,总结了炮控系统中针对摩擦、齿隙等非线性环节的自适应补偿控制的研究成果。     

非接触式坦克炮控系统性能指标检测方法

提出了采用图像处理技术实现坦克炮控系统性能指标的非接触式检测方法。系统通过检测激光光斑中心来获得火炮的运动轨迹,并据此分析、计算和判断炮控系统的性能指标是否合格。整体上提高了炮控系统检测过程的自动化程度。     

等效扰动的炮控系统非线性自适应补偿控制方法

坦克炮控系统内部存在摩擦、齿隙和参数漂移等多种非线性,严重影响了系统性能的发挥。基于“等效扰动”的思想,将系统的各种非线性环节等效为外部扰动,从而将复杂的非线性系统转化为带可测扰动的线性系统。在此基础上设计了基于扩张状态观测器的自适应模型跟随控制器,实现了炮控系统多种非线性的补偿控制,实验表明,这种控制方法能够有效地抑制非线性扰动的影响,改善系统性能,且易于工程实现。     

坦克炮控系统自适应滑模鲁棒控制

坦克炮控系统是一类非线性和不确定性的复杂控制对象,针对其结构摄动和外界扰动输入不确定因素未知的问题,提出一种坦克炮控系统自适应滑模鲁棒控制方法。该控制律在保证系统闭环稳定的前提下在线对结构摄动和外界扰动输入不确定因素的界进行估计。滑模控制器保证了系统快速跟踪性能,在不牺牲系统鲁棒性的同时达到削弱抖振的目的。仿真结果表明该设计方法优于经典设计,而且结构简单,易于设计,为炮控系统实际设计提供了一种可行的新方法。     

坦克火控系统的控制主线及炮控系统

本文提出了控制主线的新概念和坦克火控系统是沿着控制主线而发展的论点.并由此发现,控制主线末端上的炮控系统是火控系统中最薄弱的控制环节,本文以现代控制理论为基础,对炮控系统进行了重新设计,使系统性能有显著改善.     

下反稳像火控系统炮控算法仿真验证平台的构建

下反稳像炮控系统具有较好的动力特性,为了克服传统PI控制算法的缺陷,研发先进的控制算法,提出了将笔记本电脑嵌入到炮控系统中,建立半实物炮控仿真平台的具体实施方法,为炮控系统先进控制算法的实现和性能评估提供了快捷实用的仿真开发环境。     

自抗扰控制在陆战平台电子信息中的建模与应用

火力控制系统是在陆战平台上重要的电子信息功能系统.自抗扰控制技术将非线性滤波与非线性控制技术融于一体,通过其中的扩张状态观测器对未知系统扰动进行估计,实现系统的自抗扰特性,并具有鲁棒性.提出了自抗扰控制技术在坦克炮控系统中的应用方案,可以实现提高火炮稳定精度、精密跟踪和高精度调炮等多项功能.     

路面对坦克火炮动态特性影响的计算机模拟

就不平地面行驶时坦克火炮系统的动态特性进行了动力学建模和仿真,主要包括:通过随机抽样法建立双侧不平地面模型,采用状态方程法建立三维车体、双侧任意车轮、任意位置座椅在内的坦克底盘的振动模型、火炮的运动模型,并编制相应的程序进行了仿真。将路面-坦克-火炮相互作用过程体现出来,更加全面和客观地反映了坦克行进过程中火炮的动态特性,比实车测量法获得火炮运动特性的方法更为高效和系统,对于坦克火控系统的综合仿真有着积极的作用。     

PMSM空间矢量控制在坦克全电炮控中的应用

介绍了数字交流全电式坦克炮控系统的设计,针对基于DSP(数字信号处理器)的永磁同步电动机(PMSM)电压空间矢量算法的特点,研究出了优化控制的新算法,减少了计算量,提高了系统的性能.试验结果表明系统具有良好的动静态性能,能显著地提高炮控系统的各项战技指标.     

坦克火炮控制系统动态仿真

坦克火炮控制系统的仿真和分析是系统设计和改进的重要内容.MATLAB\SIMULINK是先进的控制系统仿真工具.本文以我军某型坦克为背景,对高低向火炮控制系统进行了动态分析,在仿真分析结果的基础上对控制器的改进提出了意见.     

某型坦克炮控检测系统的实现

从检测技术出发,介绍了某型坦克炮控检测系统的设计和原理。该系统以智能化检测手段,分级别实现了对该型坦克炮控系统相应小修、中修的性能检测。     

升压变换装置研制过程中难点问题的解决

结合大功率数字式全电力炮控系统所用的升压变换装置(270 V/32 A)的研制,详细阐述了尖峰电压、偏磁现象、波形振荡产生的机理,并从理论上提出了解决上述问题的方法.研制过程中,通过推挽式变压器的合理设计、控制方案的完善、总体布局的优化等一系列技术措施,较好地抑制了尖峰电压、偏磁、波形振荡的产生;试验结果表明所采取措施的有效性和正确性.     

某型坦克炮控系统数字化与随机最优控制实现

针对坦克炮控系统器件性能离散性大、温漂严重、实现现代控制算法困难等问题,采用DSP为控制核心,嵌入机内测试单元(BIT)和相应的外围电路,在现有系统各项指标参数的约束下实现某型坦克炮控系统数字化改造。在此基础上,引入随机最优控制算法和浮动基准坐标轴的系统设计方法,实现系统稳定精度、跟踪精度和火炮射角装定精度同时提高。为该型坦克全车数字化和在线故障诊断提供了底层支持。     

坦克稳定器的自抗扰控制算法

为解决坦克稳定器中存在的传动间隙、干摩擦等强非线性问题,提高系统的鲁棒性,基于自抗扰控制器(ADRC)原理,提出了适用于坦克稳定器的自抗扰控制器,并进行了计算机仿真和试验验证。证明了自抗扰控制算法在坦克稳定器设计中的可行性。     

炮控系统性能试验中角位移量的几种测量方法

炮控分系统是主战坦克等地面攻坚武器系统的重要组成部分,在坦克全系统定型试验前,必须进行分系统的试验测试。国内目前使用的测试方法和测量设备还停在五六十年代的水平,为适应主战坦克武器系统的发展,必须研制一套测量精度高、自动化程度强的测量设备。介绍了以计算机为中心构建的炮控性能参数测试系统的组成与工作原理,讨论了炮控系统性能试验中利用CCD传感器与坐标靶、PSD传感器与电子靶、点光源与CCD传感器、激光(光纤)陀螺传感器或电测法进行角位移量测量的几种方法。     

安排过渡过程在坦克炮控系统中的应用研究

分析论述了坦克炮控系统的基本结构以及数学模型,提出、设计了坦克炮控系统安排过渡过程的控制方法,并进行了数值仿真。结果表明,该控制方法能较好解决快速性和超调量的矛盾问题。并使得被控对象的参数可调范围变大,控制器的鲁棒性增强。