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。     

全电坦克炮控系统升压电源偏磁抑制方法

基于推挽拓扑结构设计,研究了一种全电坦克炮控系统用升压电源,但推挽电路存在着难以消除的偏磁现象,使得升压电源的可靠性降低。详细阐述了推挽电路中偏磁现象产生的原因,针对性地提出了串入箝位电容、采用电流内环控制、优化电路布局等偏磁抑制方法。实验结果表明：所采用的推挽电路偏磁抑制方法具有结构简单、抑制效果好的优点,提高了全电坦克炮控系统升压电源的可靠性。     

车载综合电力系统动态重构及其功率流控制

随着陆战平台全电化技术的加速发展,战斗平台大功率用电负载不断增加,电能需求急剧上升,且不同负载驱动特性迥异,对车载综合电力系统的供电性能与负载适应性提出了苛刻要求。针对上述问题,探讨了一种车载综合电力系统动态重构方法,利用系统内部各装置、部件组合重构,构建出适应不同应用环境的多种工作模式;在此基础上,设计了工作模式层次化状态集,提出了基于有限状态机的工作模式转换与功率流动态控制方法,将其应用于工程实践。装车试验结果表明:系统模式转换灵活,冗余度高,动态重构能力强,负载适应性好,可为高适应性车载综合电力系统研究提供参考。     

基于CAN总线的指挥车电源管理系统设计

指挥车上的用电设备多,对供电品质要求高,传统的电源管理系统已无法满足系统的要求。设计了一种以数字信号处理器(DSP)和单片机为控制核心,采用CAN总线进行通讯的电源管理系统。系统采用模块化的设计思想,实现了系统关键部件的可换性,拓展了电源系统的工作条件;采用各种可靠性设计方法有效地抑制电网波动,改善电磁环境,提高系统供电品质和可靠性,为指挥车辆电源管理系统设计提供了一种可行的方案。     

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.     

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。     

ARCPI辅助谐振电路优化控制

结合交流全电坦克炮控系统研究的一种三相软开关逆变器——辅助谐振换流极逆变器(Auxiliary Resonant Commutated Pole Inverter,ARCPI)的工作原理,提出了一种辅助谐振电路优化控制方法.采用这种方法,在保证三相逆变器主开关管零电压关断的前提下,可以使辅助开关管的工作次数减少一半,进...     

军用车辆轮毂电机位置传感器故障检测及容错控制

针对电传动装甲车辆恶劣工况下轮毂电机位置传感器容易产生故障问题,基于脉振高频电压注入法构建了位置传感器故障检测及容错控制系统.通过分析故障时位置传感器输出信号出现的幅值不平衡故障或正交不完全故障,采用阈值检测法实现故障检测,并使电机由有位置传感器控制切换为无位置传感器控制.仿真及实验结果表明,故障发生时,系统能够迅速检测出故障并进行容错控制,有效抑制了电机转速及定子电流的持续振荡.     

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。