随动系统实时仿真模型实现及应用

提出了一种新型随动系统实时仿真模型的实现方法。该方法利用实时工具将基于Matlab／Simulink建立的随动系统模型转换成C语言代码,并进一步封装,使之能方便地应用于实时仿真系统。通过典型实例对实时性和准确性进行分析的结果表明,该方法是可行的。     

舰炮随动系统试验控制信号仿真研究

舰炮随动系统调试、试验的控制信号一般采用正弦机发送的典型信号（正弦、等速、阶跃）,这些信号虽然一定程度上模拟了系统工作时的控制信号,但仍与实际存在较大差异。舰炮随动系统实际使用的控制信号是火控系统的输出信号（射击诸元）,用火控系统输出信号控制舰炮随动系统,得出其响应数据最为科学、可信。然而舰炮随动系统单机调试、试验时不可能用火控系统作为其控制信号发送设备。本文对火控系统输出信号进行了分析,论证了采用计算机根据目标运动数学模型生成目标运动航路代替火控系统输出信号,并以实例得出了舰炮随动系统试验的控制信号,与实测数据对比,得出了相应的结论。     

自行火炮随动系统模拟训练装置

某新型火炮随动系统的教学过程中需要大量操作实践训练,但装备数量少,使用寿命受限,为解决教学和训练中所存在的问题,采用半实物仿真技术结合虚拟现实技术研制了自行火炮随动系统模拟训练装置。详细介绍了模拟训练装置的设计方案、技术关键点、硬件配置、软件主要模块。实践效果表明该装置可以满足随动系统操作、瞄准射击训练、原理教学和维修训练的需求。该设计方案及其技术方法对今后开展类似的研究具有一定的指导作用。     

神经网络在随动系统测试中的应用研究

针对神经网络在故障测试中因训练样本集大而导致的诊断速度慢和性能下降等不足,提出区域法则,即将全系统化解为若干个子模块并用神经网络去分别匹配,以此达到加快诊断速度和提高诊断能力的目的,同时给出了典型训练样本的建立思路和网络结构的学习算法.实验表明,该方法在火炮随动系统测试中体现出了较好的诊断效果,具有一定的工程应用价值.     

基于ESO的随动负载模拟器控制策略

由于随动负载模拟器中存在着位置扰动、摩擦以及间隙等非线性影响因素,常见的线性控制方法难以得到较好的控制效果,故提出了基于扩展状态观测器的CMAC前馈分数阶滑模控制策略。利用系统可测量参数,借助于扩展状态观测器观测出非线性扰动;借用双幂次趋近律分数阶滑模控制器,消除参数不确定性带来的干扰,同时又能够降低滑模“抖动”的影响;并采用非线性量化的小脑模型关节控制器作为前馈控制,提高输出的快速性。通过仿真实验验证了该方法的可行性,有助于提高随动负载模拟器的响应速度和稳定性。     

火炮随动系统系列化基本框架的建立

近代应用火炮随动系统的炮种增多,组成随动系统的类型也多样化。建立系列化基本框架可使火炮随动系统系列化研究有明确的对象,研究的内容简练、系统。     

火炮随动系统基本组件与主要元件的系列化

火炮随动系统由基本组件与主要元件组成,需与火炮中其他装置有机的结合,才能完成火炮要求的功能。这些基本组件与主要元件在各类型中具有一定的共性与个性因素,可采取“同类归并、大小分档”的原则,实施系列化。     

基于SVPWM控制技术的高炮随动系统仿真

小口径高炮随动系统的特点是体积小、重量轻,要求反应迅速、控制精度高,采用交流驱动模式及直流驱动模式各有其优缺点,分析了基于SVPWM控制技术的永磁交流同步电机(PMSM)在小口径高炮随动系统中的应用。利用Simulink仿真语言,构建某型小口径高炮随动系统SVPWM控制技术仿真模型,对其控制过程进行仿真分析。仿真结果表明,采用SVPWM控制技术,在小口径高炮随动系统结构趋于小型化、重量减轻、体积缩小的前提下,响应速度快、控制精度高,能够满足战技指标要求。     

基于改进多种群PSO算法的火炮随动系统调节器参数优化

针对传统火炮随动系统调节器参数整定难以达到最优的问题,提出一种基于K-均值与惯性权重指数递减的多种群PSO(KEDM-PSO)优化算法。为保证种群的全局搜索能力得到最优的参数,采用将初始种群划分为多个子群协同寻优的策略。综合考虑系统复杂程度、种群规模、解集的多样性及收敛性,采用K-均值算法将初始种群划分为3个子群,使3个子群协同寻优。为保持种群多样性,各子群不断地聚类重组,动态调整子群规模以更好地进化。子群寻优采用惯性权重指数递减策略,使得算法具有初期搜索范围大、速度快,后期惯性权重小,利于收敛、稳定的特点。试验表明该算法是有效可行的。     

一种新型的随动系统变结构模糊位置控制器

将变结构自适应PID控制及模糊控制两种控制技术相结合,设计了一种新型的变结构自适应模糊PID位置控制器。采用变结构自适应PID控制器进行误差控制,对前馈参数采用模糊控制方法进行在线整定,实现了前馈补偿与误差控制的精确匹配,进一步抑制系统抖动现象,提高系统跟踪精度。试验结果表明,将变结构自适应模糊PID位置控制器应用于数字交流随动系统的位置控制中,既能保证系统的稳定性和快速性,又具有很好的跟踪精度,较好地解决了随动系统跟踪精度、稳定性、快速性要求高,参数难以相互协调匹配的问题,大大改善系统闭环响应的品质,提高了系统的控制性能。