【摘要】：無人炮塔武器系統(tǒng)作為裝甲武器輕型化發(fā)展趨勢的代表，它具備許多有人炮塔所不具有的優(yōu)勢。而無人炮塔系統(tǒng)火炮的旋轉(zhuǎn)和俯仰均要依靠坦克炮控系統(tǒng)來實現(xiàn)。坦克炮控系統(tǒng)不僅能在一定的精度范圍內(nèi)穩(wěn)定火炮，還具有良好的伺服控制性能。所以坦克炮控系統(tǒng)的控制性能直接決定著火炮的射擊精度。本文以穩(wěn)定無人炮塔系統(tǒng)的火炮和實現(xiàn)其對運(yùn)動目標(biāo)跟蹤控制為目的，展開如下研究： 首先，針對典型的無人炮塔系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用機(jī)器人建模方法建立了完整的數(shù)學(xué)模型，考慮了該系統(tǒng)方位和高低向之間的耦合項。同時，分析了實際情況中炮控系統(tǒng)受到的多源擾動。 其次，分析了影響火炮穩(wěn)定的主要擾動源之一，即車體的俯仰振動通過火炮耳軸牽引火炮振動。通過濾波白噪聲法建立了隨機(jī)路面模型，作為建立的主動懸掛模型的路面激勵，并為主動懸掛系統(tǒng)設(shè)計了模糊控制器。接著，以車體的振動為火炮振動的輸入量，建立了火炮運(yùn)動學(xué)方程。 然后，根據(jù)前面所建立的無人炮塔系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的局限性，提出了三軸穩(wěn)定原理。運(yùn)用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式，將瞄準(zhǔn)線在慣性空間中的指向轉(zhuǎn)換到以炮塔為參考的坐標(biāo)系上。 最后，針對受多源干擾影響的無人炮塔復(fù)雜系統(tǒng)，提出了一種自抗擾解耦控制方法。該控制方法將無人炮塔系統(tǒng)解耦為方位向和高低向兩個分系統(tǒng)。系統(tǒng)的耦合項和內(nèi)外擾動作為總擾動被擴(kuò)張狀態(tài)觀測器估計出來，然后在采樣間隔被補(bǔ)償?shù)�。針對控制策略中提出的自抗擾控制，結(jié)合試湊法和時間尺度法整定出其參數(shù)。仿真實驗中，在考慮火炮受車體振動影響的情況下，驗證了設(shè)計的炮控系統(tǒng)能穩(wěn)定住火炮。另外，分別考慮了火炮射擊造成的瞬時擾動及參數(shù)攝動，通過與PID控制仿真對比，驗證了自抗擾控制的有效性和魯棒性。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TJ810.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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2 韓京清,袁露林;跟蹤-微分器的離散形式[J];系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué);1999年03期

3 黃一;薛文超;趙春哲;;自抗擾控制縱橫談[J];系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué);2011年09期

4 黃一;薛文超;;自抗擾控制:思想、應(yīng)用及理論分析[J];系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué);2012年10期

本文編號：2731615