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。     

坦克炮控系统摩擦非线性与系统低速性能研究

从摩擦力矩的Stribeck模型入手,分析了摩擦非线性对炮控系统低速性能的影响.结果表明,系统"爬行"现象主要是由摩擦力矩的正反馈特性造成的,且只出现在系统低速运行状态;当跟踪速度足够高时,输入信号在炮控系统的运行过程中起主导作用,可有效的抑制其正反馈效应,使得系统平稳运行.进一步,给出并证明了系统低速"爬行"的充要条件,求解了系统的最低平稳转速.最后仿真分析了各种摩擦非线性补偿控制策略的效果,为炮控系统分析和设计提供理论依据.     

坦克交流全电式炮控系统低速性能研究

采用状态变量法和分段线性法分析了非线性摩擦力矩对坦克全电式炮控系统低速性能的影响.结合分析结果,在实际系统中,引入速度微分负反馈的方法,试验表明该方法能有效提高系统的低速性能.     

坦克炮控伺服系统的滑模非线性摩擦补偿控制

坦克炮控伺服系统存在低速摩擦,摩擦环节不但造成系统的稳态误差,而且导致极限环振荡、低速爬行等现象.提出基于Lyapunov稳定理论的滑模控制方法,通过 Lyapunov稳定理论获得控制量,同时克服参数不确定性和补偿非线性摩擦力矩,从而保证跟踪误差渐进收敛.仿真结果表明该设计方法大大优于经典设计,为炮控伺服系统实际设计提供了一种可行的新方法.     

坦克炮控伺服系统未知摩擦的自适应补偿控制

摩擦的存在导致坦克炮控系统出现低速爬行等现象,使系统性能变差。针对该系统,提出未知摩擦的自适应补偿控制。更具一般性的未知摩擦及系统的参数不确定性使得对摩擦的自适应补偿变的非常困难。在控制器设计中,通过精确估计摩擦及系统中的未知参数、观测摩擦内动态对其进行补偿,从而避免了由于简单地把摩擦看成外界扰动进行补偿所造成的系统性能的损失。同时全面考虑了系统的不确定性和外界扰动,使得控制器有较强的抗干扰性。     

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。     

反作用轮低速特性观测补偿方法

反作用轮在现代高精度卫星姿态控制中占据着重要的地位。但由于反作用轮工作于低速状态,其转速过零时摩擦力矩的非线性特征将会对姿态控制精度产生较大的影响,并影响卫星运行寿命。基于Dahl摩擦模型建立了直流电机驱动的反作用轮系统数学模型,在此基础上设计了用于改善反作用轮低速性能的补偿观测器,并将其应用于三正交结构姿态控制系统。数字仿真说明此方法可以有效地抑制反作用轮低速摩擦产生的扰动,从而大幅度改善卫星姿态控制精度及其姿态稳定性。最后探讨了该观测器方法同变结构控制方法的综合应用前景。     

坦克炮控系统三维实体建模

针对坦克炮控系统摩擦力矩的非线性问题,以某型坦克炮控系统水平向分系统为例,建立了基于RecurDyn的炮塔转动惯量和摩擦力矩的三维实体模型,并与MATLAB/Simulink协同仿真,实现了三维实体模型的驱动,反映了炮塔转动惯量和摩擦力矩。仿真结果验证了摩擦力矩的非线性,从而为炮控系统炮塔摩擦力矩模型研究和摩擦力矩非线性补偿问题研究提供了依据。     

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。     

摩擦力矩对舰炮随动系统低速平稳性的影响

随动系统中由摩擦环节引起的爬行、振荡、跟踪误差大、低速平稳性等现象已成为阻碍随动性能提高的严重障碍.为了克服这一障碍,提高随动系统的低速平稳性,从随动系统中出现的爬行现象进行研究分析,为系统的设计和综合提供依据.     

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。     

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.     

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.     

数字交流全电炮控系统研究

通过对比分析国内外坦克炮控系统技术，提出炮控系统技术发展方向，并提出数字交流全电炮控技术控制方案，即一种基于以数字信号处理器（ＤＳＰ）为主控芯片的永磁同步电机双环控制系统，控制方法采用正弦波脉冲宽度调制（ＳＰＷＭ）的控制方案。文中还就一些关键技术，如双模双环控制技术、变参数寻优控制方法、非线性反馈和非线性给定等进行了研究分析。     

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.     

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.     

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。     

地炮火控系统一次调炮的实现

现代战争是速度战 ,要求速战速决。实现一次调炮能缩短地炮火控系统的调炮时间 ,提高整个武器系统的反应速度和战斗力。对地炮火控系统的一次调炮模型和控制方法作了介绍。通过一次调炮与二次调炮的比较 ,进一步证明了一次调炮的先进性。一次调炮模型适应任何压制兵器系统。     

炮控系统性能测试方法

炮控系统是战车的重要组成部分,其性能的好坏直接影响到火控系统的反应时间和射击精度。对比了炮控系统角位移量测量方案,并对CCD坐-标靶方法作了改进,既能保证足够的测量精度和测量范围,又有较高的性能价格比。