【摘要】：隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)模式的改變,不僅要求武器系統(tǒng)具有更快的機(jī)動(dòng)性和良好的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力,還要求系統(tǒng)能快速、平穩(wěn)、無(wú)靜差的跟蹤大幅值的階躍或等速信號(hào),并具有極小的穩(wěn)態(tài)誤差。因此,高性能的輪式車(chē)載防空武器逐漸成為了現(xiàn)代防空武器的研究重點(diǎn)。伺服控制系統(tǒng)作為車(chē)載武器系統(tǒng)重要組成部分,負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)武器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的快速反應(yīng)和精確跟蹤,并引導(dǎo)火力系統(tǒng)精確打擊跟蹤目標(biāo)。然而,伺服控制系統(tǒng)作為一種兼具非線性、耦合性和時(shí)變性三種復(fù)雜特性的綜合系統(tǒng),如何克服機(jī)械結(jié)構(gòu)中固存的摩擦、轉(zhuǎn)矩等非線性因素,使伺服控制既能保證系統(tǒng)的快速響應(yīng)和良好的跟蹤精度,又能同時(shí)抑制極限環(huán)振蕩的產(chǎn)生,這已逐漸成為了伺服控制系統(tǒng)研究的重要課題。本文以某車(chē)載輕型防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)為背景,對(duì)車(chē)載轉(zhuǎn)塔伺服控制系統(tǒng)中摩擦非線性及優(yōu)化控制算法展開(kāi)了的研究工作。在系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的分析基礎(chǔ)上,采用LuGre摩擦模型對(duì)系統(tǒng)的摩擦非線性因素進(jìn)行了深入的分析,并通過(guò)sumulink仿真系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析,進(jìn)一步驗(yàn)證所采用的摩擦自適應(yīng)補(bǔ)償、智能PID+前饋控制的復(fù)合控制方法的有效性。并通過(guò)軟、硬件集成,將研究成果應(yīng)用于工程實(shí)踐。
【圖文】：

圖 2-1 轉(zhuǎn)塔伺服系統(tǒng)圖Figure 2-1 The turret servo system根據(jù)轉(zhuǎn)塔伺服系統(tǒng)的組成，建立了系統(tǒng)框圖（圖 2-1）。由上圖可知轉(zhuǎn)塔伺服系統(tǒng)是一個(gè)由電流、速度、位置環(huán)閉環(huán)控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。按反饋信號(hào)的位置，可以將電流環(huán)、速度環(huán)劃分為內(nèi)環(huán)，在交流變頻器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，主要采用電流 P 調(diào)節(jié)器和速度 PI 調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器參數(shù)可經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試確認(rèn)。將位置環(huán)劃分為外環(huán)，在伺服控制器中實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。轉(zhuǎn)塔伺服控制系統(tǒng)選用的交流電機(jī)采用自控變頻調(diào)速技術(shù)，其性能與直流電機(jī)基本相似，，因此可以以直流電動(dòng)機(jī)為模型，在充分考慮電機(jī)內(nèi)部動(dòng)態(tài)的情況下，建立了轉(zhuǎn)塔伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，如下圖 2-2：

圖 2-1 轉(zhuǎn)塔伺服系統(tǒng)圖Figure 2-1 The turret servo system根據(jù)轉(zhuǎn)塔伺服系統(tǒng)的組成，建立了系統(tǒng)框圖（圖 2-1）。由上圖可知轉(zhuǎn)塔服系統(tǒng)是一個(gè)由電流、速度、位置環(huán)閉環(huán)控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。按反饋信號(hào)的位置可以將電流環(huán)、速度環(huán)劃分為內(nèi)環(huán)，在交流變頻器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，主要采電流 P 調(diào)節(jié)器和速度 PI 調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器參數(shù)可經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試確認(rèn)。將位置環(huán)劃為外環(huán)，在伺服控制器中實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。轉(zhuǎn)塔伺服控制系統(tǒng)選用的交流電機(jī)采用自控變頻調(diào)速技術(shù)，其性能與直流機(jī)基本相似，因此可以以直流電動(dòng)機(jī)為模型，在充分考慮電機(jī)內(nèi)部動(dòng)態(tài)的情況下建立了轉(zhuǎn)塔伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，如下圖 2-2：
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TJ76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2622435