隨著現(xiàn)代軍事技術(shù)的發(fā)展,要求火箭炮系統(tǒng)具有更高的的射擊精度。多管火箭炮的射擊精度主要體現(xiàn)在兩個方面,其一是準確度,其二是密集度。而一方面多管火箭炮在發(fā)射時,受燃氣流沖擊力矩等強干擾,導(dǎo)致發(fā)射平臺和發(fā)射管產(chǎn)生振動,使得振動角速度對下一發(fā)的射擊精度造成影響,炮口射向發(fā)生偏離;另一方面,由于制造水平等技術(shù)限制,發(fā)射管平行度存在一定誤差�？紤]以上兩方面對火箭炮發(fā)射管射向射角的影響,使得后續(xù)射彈在此發(fā)射環(huán)境下命中精度降低,因此對發(fā)射管進行炮口復(fù)瞄和平行度修正以實現(xiàn)射向保持的工作具有一定研究意義。本文以某多管火箭炮的研究工作為背景,主要有以下幾個方面的研究工作。分析了火箭炮隨動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理,建立了火箭炮位置隨動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型;分析了發(fā)射管平行度誤差的產(chǎn)生并提出修正方法。針對系統(tǒng)受燃氣流沖擊等強干擾的影響,運用自抗擾控制理論,設(shè)計了3階擴張狀態(tài)觀測器來估計干擾,并將估計值補償給誤差反饋率,實現(xiàn)系統(tǒng)總干擾的補償。搭建仿真模型進行仿真,模擬燃氣流沖擊,結(jié)果驗證了該算法能有效抑制燃氣流沖擊的影響,證明了其有效性。針對自抗擾算法存在的參數(shù)整定困難的缺點,利用免疫克隆粒子群優(yōu)化算法來優(yōu)化ADRC的參... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?１某多管火箭炮示意圖??高低機用來給予火箭炮需要的高低射角，其執(zhí)行電機的輸出扭矩經(jīng)過安全離合器、??

利用某火箭炮俯仰隨動系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為研究對象，通過Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ軟件搭建??系統(tǒng)控制模型，進行計算機仿真來驗證所提出控制器的有效性。??本章ＡＤＲＣ射向保持控制器的ｍａｔｌａｂ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真模型結(jié)構(gòu)圖如下圖３．３所示。??Ｉ?—?＾＾?ｊｉａｏｄｕ????．?Ｔｏ?Ｗｏｒｋｓｐａｃｅ?１??■?■?■???ａ?＾?篇???ｂｅｔａ／ｄ?＾?ｉ????？?ｌｅｖａｎｔ＿１?—？｜?Ｃｔｒｌ?—＾）??＊?ｕ?ｊｉａｏｓｕｄｕ?？！—？！?？?ｊｉａｏｓｕｄｕ??Ｓｔｅｐ２?Ｓ－Ｆｕｎｃｔｉｏｎ１?“?Ｓ－Ｆｕｎｃｔｉｏｎ?．?ｂｅｔａ／ｆａｄｌ?１?＊?Ｔｏ?Ｗｏｒｋｓｐａｃｅ５??ｐｌａｎｔ?????？?ｕ??１／ｂＯ?／?＼?�。�?Ｗｏｒｋｓｐａｃｅ２??／１／２５．１＼???＾?｜，ｅｓｏ?＜???如阼１?■?Ｓ－Ｆｕｎｃｔｉｏｎ２????？?ｚ１??Ｔｏ?Ｗｏｒｋｓｐａｃｅ〕????？＞?２２????Ｔｏ?Ｗｏｒｋｓｐａｃｅ４??——？?ｔ??＊?２３??Ｃｌｏｃｋ?Ｔｏ?Ｗｏｒｋｓｐａｃｅ?Ｔｏ?Ｗｏｒｋｓｐａｃｅ６??圖３．?３?ＡＤＲＣ射向保持控制器的仿真模型結(jié)構(gòu)圖??３．４．１正弦跟蹤仿真??仿真輸入設(shè)為：４?＝?０．８７ｓｉｎ（０．１２；ｚ７），單位：弧度，外部干擾設(shè)為：ｄ（／）?＝?２ｓｉｎ２／，??仿真時間２５ｓ。假設(shè)正弦跟蹤時，火箭炮發(fā)射彈量不變。仿真試驗設(shè)計為２種控制方法??的對比，即常規(guī)ＰＩＤ控制和自抗擾控制，比較其位置跟蹤性能。??控制器的參數(shù)設(shè)計如下：ＴＤ的參數(shù)

?（ｄ）觀測角速度值與實際輸出曲線??圖３．?４正弦輸入下仿真曲線組圖??從仿真曲線圖３．４（ａ）－（ｂ）中可以看出，采用自抗擾控制時，在０．６ｓ左右達到穩(wěn)定跟蹤，??達到穩(wěn)定跟蹤的狀態(tài)之后的最大跟蹤誤差為〇．５ｍｉｌ，表明系統(tǒng)對２ｓｉｎ２ｆ大小的外部干擾??有很好的抑制作用，控制效果良好；圖３．４（ｃ）看出觀測器能夠很好地觀測到角位置；圖??３．４（ｄ）看出觀測器對角速度的觀測在開始０．６ｓ內(nèi)有一定波動，之后觀測效果良好。??由圖３．４（ｂ）看出，采用ＰＩＤ控制策略時，達到穩(wěn)定跟蹤的狀態(tài)以后誤差較大，在仿??真的整個過程中存在２．６ｍｉ丨的位置跟蹤動態(tài)誤差，表明其抗干擾能力一般，跟蹤控制效??果良好。??３．４．２燃氣流沖擊仿真??階躍輸入：必＝０．１７，單位：弧度，即首先調(diào)炮到１０°位置。實際系統(tǒng)中，５ｓ后每??隔Ｉｓ發(fā)射一次。數(shù)字仿真中，只模擬一次發(fā)射，在仿真５ｓ時給負載力矩加上一個強干??擾信號

【參考文獻】：
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碩士論文
[1]某火箭炮伺服控制系統(tǒng)設(shè)計及控制算法研究[D]. 馬敏明.南京理工大學(xué) 2015
[2]無人機非線性自抗擾控制方法研究[D]. 曹宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
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[5]某武器系統(tǒng)平行度校準裝置的控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 張世強.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
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本文編號：3379772