現代防空火炮隨動系統的設計與應用研究
發(fā)布時間:2021-10-06 17:50
最近幾場戰(zhàn)爭的告終,給出這樣一個結論:當今世界的武器技術,其自動化程度已經很高,并正朝著智能化方向迅猛發(fā)展;鹆εc指揮控制系統,無論是機載的、艦用的、還是地面的,也正順從這一總趨勢,不斷實現著原理、概念和實際產品的更新換代。高炮隨動系統是整個防空火炮武器系統的核心部分,隨動系統性能的優(yōu)劣將直接影響防空武器系統的整體作戰(zhàn)效果。為提高自行高炮武器系統的綜合作戰(zhàn)能力,使武器系統形成最佳戰(zhàn)斗力,必須要使隨動系統具有高速度、高精度、高可靠性和較強的抗干擾能力。因此研究高炮隨動系統對火控系統性能的影響是非常重要的。近年來,永磁同步電機以其結構簡單、效率高、功率因數高、轉動慣量低等優(yōu)點在運動控制中引起了廣泛關注,并應用于導航系統、雷達天線、數控機床、機器人等領域。然而,永磁同步電動機是典型的非線性、多變量、強耦合系統,且受電機參數變化、外部負載擾動等不確定性因素的影響,要獲得高性能的永磁同步電機隨動控制系統,必須研究先進的控制策略以克服這些不確定性的影響,使系統具有較強的自適應能力和抗干擾能力。本文首先對矢量控制理論進行了細致的研究,著重對id=0控制和最大轉矩電流比(MTPA)控制進行了深入的分析...
【文章來源】:東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:93 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 防空火控系統的介紹
1.2.1 防空火控系統具有下列功能
1.2.2 防空火控系統組成
1.3 數字化火控隨動系統介紹
1.3.1 隨動系統的發(fā)展與趨勢
1.3.2 數字化隨動系統優(yōu)點
1.3.3 火炮隨動控制系統介紹
1.4 系統設計總體方案
1.5 本文的主要工作及結構安排
第2章 火控計算機分系統
2.1 火控計算機的主要功能和性能指標
2.1.1 火控計算機主要功能
2.1.2 火控計算機的性能指標
2.2 火控計算機的體系結構及組成
2.2.1 火控計算機的體系結構
2.2.2 火控計算機組成
2.3 總體方案及功能模塊
2.3.1 總體方案的要求
2.3.2 功能模塊的劃分
2.4 關鍵技術研究
2.4.1 總線選擇
2.4.2 多處理器并行處理技術
2.4.3 容錯技術
2.4.4 可測試性設計技術
2.4.5 實時操作系統
2.4.6 編譯程序
2.5 火控計算機及其在工業(yè)控制中應用展望
2.6 本章小結
第3章 隨動系統的執(zhí)行元件—永磁同步電機的數學建模
3.1 永磁同步電機的結構及特點
3.2 坐標變換原理
3.2.1 Clarke變換及其逆變換
3.2.2 Park變換及其逆變換
3.3 永磁同步電機的數學模型
3.4 本章小結
第4章 永磁同步電機矢量控制系統
4.1 永磁同步電動機基本電磁關系
4.2 PMSM矢量控制策略分析
4.2.1 i_d=0控制
4.2.2 最大轉矩電流比(MTPA)控制
4.3 空間矢量脈寬調制技術
4.3.1 SVPWM的形成
4.3.2 三相電壓區(qū)間分配及矢量合成
4.3.3 SVPWM算法實現
4.4 本章小結
第5章 系統控制算法設計與仿真分析
5.1 系統整體控制方案
5.2 引入智能積分器的模糊控制器設計
5.2.1 智能積分器簡介
5.2.2 智能積分器設計
5.3 基于MTAP模糊控制算法的控制系統仿真
5.3.1 SVPWM仿真模塊介紹
5.3.2 電壓波形
5.3.3 空載波形對比分析
5.3.4 負載波形對比分析
5.3.5 定子電流波形對比分析
5.4 本章小結
第6章 火控隨動分系統的實現
6.1 系統主電路
6.2 硬件設計
6.2.1 基本功能電路
6.2.2 外圍接口電路
6.2.3 驅動電路
6.3 軟件設計
6.3.1 主程序
6.3.2 初始化子程序
6.3.3 中斷服務程序
6.3.4 SVPWM子程序
6.3.5 磁位角檢測和計算功能子程序
6.3.6 通信功能子程序
6.4 性能測試
6.5 本章小結
第7章 總結與展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模糊控制在異步電機直接轉矩控制系統中的應用[J]. 周博,鄧福軍. 變頻器世界. 2011(04)
[2]永磁同步電機轉子位置求取方法[J]. 李豹,左月飛. 電機與控制應用. 2011(04)
[3]引入智能積分器的PMSM模糊控制系統[J]. 王迪,王旭東. 電機與控制學報. 2010(10)
[4]基于空間矢量PWM技術的零矢量分配問題分析[J]. 薛毓強,劉斌. 電機與控制學報. 2010(08)
[5]永磁同步電機交流伺服系統的研究與應用[J]. 嚴偉燦,周立新,劉棟良. 電機與控制應用. 2010(05)
[6]基于TMS320F2812的永磁同步電動機伺服系統設計[J]. 曾祥華. 電機與控制應用. 2010(02)
[7]一種過調制算法及其在永磁同步電動機弱磁控制中的應用[J]. 吳芳,萬山明,黃聲華. 電工技術學報. 2010(01)
[8]一種基于非線性正交反饋補償磁鏈觀測器的PMSM直接轉矩控制研究[J]. 李世博. 微電機. 2009(08)
[9]基于改進型模型參考自適應的PMSM參數辨識[J]. 沈艷霞,劉永欽. 電氣傳動. 2009(05)
[10]雙變結構控制在永磁交流伺服系統中的應用[J]. 劉軍,陳嚴鋒,朱德明,嚴仰光,俞金壽. 微電機. 2009(04)
本文編號:3420474
【文章來源】:東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:93 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 防空火控系統的介紹
1.2.1 防空火控系統具有下列功能
1.2.2 防空火控系統組成
1.3 數字化火控隨動系統介紹
1.3.1 隨動系統的發(fā)展與趨勢
1.3.2 數字化隨動系統優(yōu)點
1.3.3 火炮隨動控制系統介紹
1.4 系統設計總體方案
1.5 本文的主要工作及結構安排
第2章 火控計算機分系統
2.1 火控計算機的主要功能和性能指標
2.1.1 火控計算機主要功能
2.1.2 火控計算機的性能指標
2.2 火控計算機的體系結構及組成
2.2.1 火控計算機的體系結構
2.2.2 火控計算機組成
2.3 總體方案及功能模塊
2.3.1 總體方案的要求
2.3.2 功能模塊的劃分
2.4 關鍵技術研究
2.4.1 總線選擇
2.4.2 多處理器并行處理技術
2.4.3 容錯技術
2.4.4 可測試性設計技術
2.4.5 實時操作系統
2.4.6 編譯程序
2.5 火控計算機及其在工業(yè)控制中應用展望
2.6 本章小結
第3章 隨動系統的執(zhí)行元件—永磁同步電機的數學建模
3.1 永磁同步電機的結構及特點
3.2 坐標變換原理
3.2.1 Clarke變換及其逆變換
3.2.2 Park變換及其逆變換
3.3 永磁同步電機的數學模型
3.4 本章小結
第4章 永磁同步電機矢量控制系統
4.1 永磁同步電動機基本電磁關系
4.2 PMSM矢量控制策略分析
4.2.1 i_d=0控制
4.2.2 最大轉矩電流比(MTPA)控制
4.3 空間矢量脈寬調制技術
4.3.1 SVPWM的形成
4.3.2 三相電壓區(qū)間分配及矢量合成
4.3.3 SVPWM算法實現
4.4 本章小結
第5章 系統控制算法設計與仿真分析
5.1 系統整體控制方案
5.2 引入智能積分器的模糊控制器設計
5.2.1 智能積分器簡介
5.2.2 智能積分器設計
5.3 基于MTAP模糊控制算法的控制系統仿真
5.3.1 SVPWM仿真模塊介紹
5.3.2 電壓波形
5.3.3 空載波形對比分析
5.3.4 負載波形對比分析
5.3.5 定子電流波形對比分析
5.4 本章小結
第6章 火控隨動分系統的實現
6.1 系統主電路
6.2 硬件設計
6.2.1 基本功能電路
6.2.2 外圍接口電路
6.2.3 驅動電路
6.3 軟件設計
6.3.1 主程序
6.3.2 初始化子程序
6.3.3 中斷服務程序
6.3.4 SVPWM子程序
6.3.5 磁位角檢測和計算功能子程序
6.3.6 通信功能子程序
6.4 性能測試
6.5 本章小結
第7章 總結與展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模糊控制在異步電機直接轉矩控制系統中的應用[J]. 周博,鄧福軍. 變頻器世界. 2011(04)
[2]永磁同步電機轉子位置求取方法[J]. 李豹,左月飛. 電機與控制應用. 2011(04)
[3]引入智能積分器的PMSM模糊控制系統[J]. 王迪,王旭東. 電機與控制學報. 2010(10)
[4]基于空間矢量PWM技術的零矢量分配問題分析[J]. 薛毓強,劉斌. 電機與控制學報. 2010(08)
[5]永磁同步電機交流伺服系統的研究與應用[J]. 嚴偉燦,周立新,劉棟良. 電機與控制應用. 2010(05)
[6]基于TMS320F2812的永磁同步電動機伺服系統設計[J]. 曾祥華. 電機與控制應用. 2010(02)
[7]一種過調制算法及其在永磁同步電動機弱磁控制中的應用[J]. 吳芳,萬山明,黃聲華. 電工技術學報. 2010(01)
[8]一種基于非線性正交反饋補償磁鏈觀測器的PMSM直接轉矩控制研究[J]. 李世博. 微電機. 2009(08)
[9]基于改進型模型參考自適應的PMSM參數辨識[J]. 沈艷霞,劉永欽. 電氣傳動. 2009(05)
[10]雙變結構控制在永磁交流伺服系統中的應用[J]. 劉軍,陳嚴鋒,朱德明,嚴仰光,俞金壽. 微電機. 2009(04)
本文編號:3420474
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