在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,隨著軍事技術(shù)的進(jìn)步以及戰(zhàn)爭(zhēng)模式的變化,對(duì)武器系統(tǒng)的可靠性要求越來(lái)越高,其中系統(tǒng)控制器部分的性能是影響武器可靠性的主要因素。為了提高火炮的性能,本文以火炮交流伺服系統(tǒng)為工程背景下,對(duì)炮控系統(tǒng)進(jìn)行了研究。針對(duì)炮控系統(tǒng)工作環(huán)境對(duì)交流伺服系統(tǒng)的高穩(wěn)定性和可靠性要求,單一的控制系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足要求,采用了雙CPU的軟硬件冗余控制的方案,滿足炮控交流伺服系統(tǒng)在強(qiáng)干擾等情況下的調(diào)炮可靠性要求,具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本論文主要研究工作包含以下幾個(gè)方面:首先,對(duì)冗余控制技術(shù)的工作原理和組成方式進(jìn)行詳細(xì)的研究分析,比較幾種冗余實(shí)現(xiàn)方式,分析其優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ),對(duì)雙CPU冗余實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行研究分析,確定采用"熱備份"冗余實(shí)現(xiàn)方式,并搭建其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。然后進(jìn)一步對(duì)冗余實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,包括時(shí)鐘同步技術(shù)、信息同步技術(shù)、故障檢測(cè)及冗余切換技術(shù)。使用STM32F107VCT6作為控制器芯片,設(shè)計(jì)兩套硬件電路,形成雙CPU的硬件冗余方案。主系統(tǒng)和備用系統(tǒng)間通過CAN進(jìn)行通信,運(yùn)用解析式的故障檢測(cè)方法對(duì)主系統(tǒng)和備用系統(tǒng)的輸出進(jìn)行實(shí)時(shí)比較,設(shè)定門限誤差值,超過門限誤差時(shí),自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)的熱切換,保證控制系... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 伺服系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        1.2.1 液壓伺服系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        1.2.2 直流伺服系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        1.2.3 交流伺服系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    1.3 交流伺服系統(tǒng)控制策略
    1.4 課題研究的主要內(nèi)容和主要結(jié)構(gòu)
        1.4.1 研究的主要內(nèi)容
        1.4.2 課題技術(shù)難點(diǎn)
        1.4.3 論文主要結(jié)構(gòu)
2 冗余技術(shù)研究
    2.1 不同冗余實(shí)現(xiàn)方式比較
        2.1.1 三種冗余方式分析
        2.1.2 雙CPU冗余方式分析
    2.2 雙CPU冗余實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)研究
        2.2.1 時(shí)鐘同步
        2.2.2 信息同步
        2.2.3 故障檢測(cè)及冗余切換
    2.3 本章小結(jié)
3 雙CPU冗余系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 交流伺服系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)介紹
    3.2 冗余控制器總體架構(gòu)
    3.3 雙CPU同步模塊
    3.4 AD轉(zhuǎn)換模塊
    3.5 DA轉(zhuǎn)換模塊
    3.6 通信模塊
    3.7 本章小結(jié)
4 火炮交流伺服系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)
    4.1 經(jīng)典PID控制
    4.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的控制器設(shè)計(jì)
        4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
        4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器原理與算法
    4.3 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的控制器設(shè)計(jì)
        4.3.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
        4.3.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器原理與算法
    4.4 系統(tǒng)仿真與分析
        4.4.1 系統(tǒng)輸入階躍信號(hào)時(shí)的結(jié)果與分析
        4.4.2 系統(tǒng)輸入正弦信號(hào)時(shí)的結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
5 雙CPU冗余控制器軟件設(shè)計(jì)及半實(shí)物仿真
    5.1 開發(fā)工具介紹
    5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        5.2.1 主程序模塊
        5.2.2 數(shù)據(jù)采集模塊
        5.2.3 CPU同步模塊
        5.2.4 故障檢測(cè)模塊
        5.2.5 冗余切換模塊
    5.3 半實(shí)物實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證
        5.3.1 時(shí)鐘同步模塊
        5.3.2 實(shí)物驗(yàn)證結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)及展望
    6.1 本課題研究的主要內(nèi)容和成果
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3287935