火箭炮方向機電液伺服系統(tǒng)的模糊PID控制研究
發(fā)布時間:2021-10-27 02:18
火箭炮是一種火力強大、打擊精確、機動靈活的多發(fā)聯(lián)裝陸軍主戰(zhàn)兵器。火箭炮隨動機構(gòu)包括方向機和高低機兩部分,高低機主要是調(diào)整縱向管的擺動,方向機是橫向管的擺動,方向機是由液壓系統(tǒng)控制并具有轉(zhuǎn)向功能的重要零件之一。但是由于實驗室方向機液壓系統(tǒng)在初始的的設(shè)計中會存在一些不足,使得系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差較為明顯。要使火箭炮能夠達到打擊精確,靈活機動的目的,方向機液壓系統(tǒng)校正顯得非常重要。校正方式中常規(guī)PID控制只是根據(jù)某一整定規(guī)則來確定的,對復(fù)雜多變的控制系統(tǒng),常規(guī)PID控制不能達到預(yù)期的控制效果。模糊控制具有適應(yīng)性強,精確度高的特點,如果與常規(guī)PID控制方便、使用靈活的優(yōu)點結(jié)合起來,將會達到很好的控制效果。本文首先分析了控制技術(shù)在液壓控制方面的應(yīng)用。從實驗室火箭炮方向機的設(shè)計原理出發(fā),對火箭炮方向機進行了運動學(xué)分析和動力學(xué)分析。根據(jù)負載匹配原則,得到最佳匹配結(jié)果,對系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件進行了選擇,對總體方案進行初步的擬定。其次,建立液壓系統(tǒng)中閥控缸的數(shù)學(xué)模型,對閥控缸模型的負載流量方程、流量連續(xù)方程、負載的動力學(xué)方程進行推導(dǎo),最終建立系統(tǒng)的傳遞函數(shù),并進行簡化。運用MATLAB軟件繪制系統(tǒng)的Bode圖和單...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 火箭炮概述
1.2 國內(nèi)外研究及其發(fā)展概況
1.3 電液伺服系統(tǒng)及智能控制策略的發(fā)展
1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 火箭炮方向機裝置總體方案設(shè)計
2.1 火箭炮方向機設(shè)計原理
2.1.1 火箭炮方向機裝置的工作要求
2.2 火箭炮方向機工況分析
2.2.1 方向機運動分析
2.2.2 方向機動力學(xué)分析
2.3 選擇液壓缸
2.3.1 負載軌跡
2.3.2 滑閥特性曲線
2.3.3 負載匹配
2.4 選擇伺服閥
2.5 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)建模及其穩(wěn)定性分析
3.1 火箭炮方向機電液伺服系統(tǒng)工作原理
3.2 力學(xué)方程及傳遞函數(shù)的簡化
3.2.1 閥的負載流量方程
3.2.2 液壓缸的流量連續(xù)方程
3.2.3 液壓缸與負載的動力學(xué)平衡方程
3.2.4 傳遞函數(shù)與輸出方程
3.2.5 傳遞函數(shù)的簡化及相關(guān)參數(shù)的確定
3.3 確定火箭炮方向機電液伺服控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
3.4 開環(huán)增益的確定
3.5 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.6 PID控制的器設(shè)計及其原理
3.7 PID控制下的系統(tǒng)穩(wěn)定性
3.8 本章小結(jié)
4 模糊PID控制器設(shè)計及仿真研究
4.1 模糊控制算法理論
4.1.1 方向機模糊控制系統(tǒng)的構(gòu)成
4.1.2 方向機模糊控制器的設(shè)計
4.2 PID控制算法
4.3 方向機液壓控制系統(tǒng)模糊PID控制器的設(shè)計
4.3.1 確定方向機液壓控制系統(tǒng)模糊PID控制器的結(jié)構(gòu)
4.3.2 輸入變量的模糊化
4.3.3 模糊控制規(guī)則的建立
4.3.4 解模糊化(清晰化)
4.4 方向機液壓系統(tǒng)模糊PID控制系統(tǒng)仿真
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻
碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于多項式求根的雙基地MIMO雷達多目標(biāo)定位方法[J]. 謝榮,劉崢. 電子與信息學(xué)報. 2010(09)
[2]從“龍卷風(fēng)”淺談未來遠程火箭炮的發(fā)展[J]. 王業(yè). 現(xiàn)代兵器. 2007(12)
[3]火箭炮的革命[J]. 吳磊. 國外坦克. 2007(07)
[4]一種用于1/2汽車半主動懸架的模糊PID控制器[J]. 陳翔,胡玉霞,白月飛. 機械研究與應(yīng)用. 2007(03)
[5]遠程多管火箭射擊精度折合方法研究[J]. 姚志軍,芮筱亭,王執(zhí)銓,王廣偉. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2006(04)
[6]火炮家族一席談[J]. 盧東渠. 四川兵工學(xué)報. 2006(03)
[7]汽車半主動懸架系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r[J]. 姚嘉伶,蔡偉義,陳寧. 汽車工程. 2006(03)
[8]汽車半主動懸架的模型參考自適應(yīng)控制[J]. 鄭玲,鄧兆祥,李以農(nóng). 中國公路學(xué)報. 2005(02)
[9]基于MATLAB的模糊控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與仿真[J]. 李博,龔曉宏. 機械工程與自動化. 2005(02)
[10]履帶式車輛半主動懸掛的自適應(yīng)控制[J]. 管繼富,顧亮,侯朝楨. 兵工學(xué)報. 2004(04)
博士論文
[1]某集束防空火箭炮位置伺服系統(tǒng)的魯棒控制與應(yīng)用研究[D]. 柴華偉.南京理工大學(xué) 2008
[2]某箱式多管火箭炮快速裝填與高精度自動操瞄系統(tǒng)研究[D]. 朱玉川.南京理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]電液伺服系統(tǒng)模糊PID控制仿真與試驗研究[D]. 田凡.太原理工大學(xué) 2010
[2]某武器隨動系統(tǒng)智能控制研究[D]. 李俊武.南京理工大學(xué) 2007
[3]某型多管火箭炮瞄準(zhǔn)機構(gòu)設(shè)計與工程分析[D]. 趙瑞學(xué).南京理工大學(xué) 2006
本文編號:3460671
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 火箭炮概述
1.2 國內(nèi)外研究及其發(fā)展概況
1.3 電液伺服系統(tǒng)及智能控制策略的發(fā)展
1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 火箭炮方向機裝置總體方案設(shè)計
2.1 火箭炮方向機設(shè)計原理
2.1.1 火箭炮方向機裝置的工作要求
2.2 火箭炮方向機工況分析
2.2.1 方向機運動分析
2.2.2 方向機動力學(xué)分析
2.3 選擇液壓缸
2.3.1 負載軌跡
2.3.2 滑閥特性曲線
2.3.3 負載匹配
2.4 選擇伺服閥
2.5 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)建模及其穩(wěn)定性分析
3.1 火箭炮方向機電液伺服系統(tǒng)工作原理
3.2 力學(xué)方程及傳遞函數(shù)的簡化
3.2.1 閥的負載流量方程
3.2.2 液壓缸的流量連續(xù)方程
3.2.3 液壓缸與負載的動力學(xué)平衡方程
3.2.4 傳遞函數(shù)與輸出方程
3.2.5 傳遞函數(shù)的簡化及相關(guān)參數(shù)的確定
3.3 確定火箭炮方向機電液伺服控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
3.4 開環(huán)增益的確定
3.5 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.6 PID控制的器設(shè)計及其原理
3.7 PID控制下的系統(tǒng)穩(wěn)定性
3.8 本章小結(jié)
4 模糊PID控制器設(shè)計及仿真研究
4.1 模糊控制算法理論
4.1.1 方向機模糊控制系統(tǒng)的構(gòu)成
4.1.2 方向機模糊控制器的設(shè)計
4.2 PID控制算法
4.3 方向機液壓控制系統(tǒng)模糊PID控制器的設(shè)計
4.3.1 確定方向機液壓控制系統(tǒng)模糊PID控制器的結(jié)構(gòu)
4.3.2 輸入變量的模糊化
4.3.3 模糊控制規(guī)則的建立
4.3.4 解模糊化(清晰化)
4.4 方向機液壓系統(tǒng)模糊PID控制系統(tǒng)仿真
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻
碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于多項式求根的雙基地MIMO雷達多目標(biāo)定位方法[J]. 謝榮,劉崢. 電子與信息學(xué)報. 2010(09)
[2]從“龍卷風(fēng)”淺談未來遠程火箭炮的發(fā)展[J]. 王業(yè). 現(xiàn)代兵器. 2007(12)
[3]火箭炮的革命[J]. 吳磊. 國外坦克. 2007(07)
[4]一種用于1/2汽車半主動懸架的模糊PID控制器[J]. 陳翔,胡玉霞,白月飛. 機械研究與應(yīng)用. 2007(03)
[5]遠程多管火箭射擊精度折合方法研究[J]. 姚志軍,芮筱亭,王執(zhí)銓,王廣偉. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2006(04)
[6]火炮家族一席談[J]. 盧東渠. 四川兵工學(xué)報. 2006(03)
[7]汽車半主動懸架系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r[J]. 姚嘉伶,蔡偉義,陳寧. 汽車工程. 2006(03)
[8]汽車半主動懸架的模型參考自適應(yīng)控制[J]. 鄭玲,鄧兆祥,李以農(nóng). 中國公路學(xué)報. 2005(02)
[9]基于MATLAB的模糊控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與仿真[J]. 李博,龔曉宏. 機械工程與自動化. 2005(02)
[10]履帶式車輛半主動懸掛的自適應(yīng)控制[J]. 管繼富,顧亮,侯朝楨. 兵工學(xué)報. 2004(04)
博士論文
[1]某集束防空火箭炮位置伺服系統(tǒng)的魯棒控制與應(yīng)用研究[D]. 柴華偉.南京理工大學(xué) 2008
[2]某箱式多管火箭炮快速裝填與高精度自動操瞄系統(tǒng)研究[D]. 朱玉川.南京理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]電液伺服系統(tǒng)模糊PID控制仿真與試驗研究[D]. 田凡.太原理工大學(xué) 2010
[2]某武器隨動系統(tǒng)智能控制研究[D]. 李俊武.南京理工大學(xué) 2007
[3]某型多管火箭炮瞄準(zhǔn)機構(gòu)設(shè)計與工程分析[D]. 趙瑞學(xué).南京理工大學(xué) 2006
本文編號:3460671
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