導(dǎo)彈尾焰模擬器是一種應(yīng)用與防空訓(xùn)練的紅外目標(biāo)模擬器。紅外目標(biāo)模擬器中紅外探頭加熱棒的溫度直接影響紅外輻射強(qiáng)度,其溫度控制的穩(wěn)定性直接影響了整體目標(biāo)模擬器的實(shí)際使用效果。紅外發(fā)射端的溫度是較為復(fù)雜的控制對(duì)象,且其與周圍較多溫度變量嚴(yán)重耦合。所以迫切需要一種解耦控制來(lái)實(shí)現(xiàn)將目標(biāo)模擬器的溫度控制在穩(wěn)定范圍內(nèi)。為了解決這一問(wèn)題,本文首先分析了導(dǎo)彈尾焰模擬器設(shè)計(jì)應(yīng)用的主要原理,包括硬件設(shè)計(jì)涉及的紅外輻射原理和解耦控制理論。根據(jù)耦合控制原理對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了耦合性分析,分別使用傳統(tǒng)方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行解耦仿真,并對(duì)比了幾種解耦方法的效果。然后對(duì)尾焰模擬器硬件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)研究,根據(jù)硬件系統(tǒng)分析其溫度特性,對(duì)尾焰模擬器溫度耦合系統(tǒng)建立模型,設(shè)計(jì)了基于逆系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID解耦控制系統(tǒng)。針對(duì)溫度多變量的耦合問(wèn)題提出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)的解耦控制方案;為了對(duì)系統(tǒng)的可逆性進(jìn)行證明,建立了系統(tǒng)模型。為了選擇合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),分別對(duì)不同結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了仿真分析,最后采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。通過(guò)RBF對(duì)其逆系統(tǒng)進(jìn)行逼近,使用MATLAB仿真分析不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下的訓(xùn)練效果,選擇最合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。然后將構(gòu)造的逆系統(tǒng)與... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

導(dǎo)彈尾焰模擬器整體框架

第2章系統(tǒng)總體理論概述13的波長(zhǎng)數(shù)值所在的位置僅僅一處，那就是圖中的bM，與此同時(shí)，也能夠得到基爾霍夫定律bTbTMM。黑體熱輻射的出射度已經(jīng)得知，結(jié)合基爾霍夫定律，便能夠精確地獲得其它物體的這一參數(shù)，如此一來(lái)，就能夠確定物體的熱輻射特性。圖2.4不同溫度范圍內(nèi)黑體光譜出射度隨波長(zhǎng)變化曲線2.3多變量耦合控制理論解耦控制系統(tǒng)[24]的研究，主要圍繞被控制變量的耦合性分析和解耦方法的確定兩個(gè)方面。系統(tǒng)耦合性分析經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)分析導(dǎo)彈尾焰模擬器中可能存在的耦合變量進(jìn)行分析研究。耦合方法將通過(guò)比較幾種不同的解耦方法，根據(jù)系統(tǒng)的模型特性，選出最優(yōu)的解耦方法。2.3.1導(dǎo)彈尾焰模擬器耦合性分析對(duì)于完整的多變量耦合系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，因此所面臨的主要問(wèn)題就是如何正確地將控制變量和操作變量結(jié)合在一起。美國(guó)的科研學(xué)者辛斯基提出了相對(duì)放大系數(shù)這一思想。王永初進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，對(duì)以往的辛氏方法做出相應(yīng)改進(jìn)，提出相對(duì)放大系統(tǒng)定理，以此來(lái)更加科學(xué)合理地對(duì)多變量耦合系統(tǒng)進(jìn)行研究。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，和經(jīng)驗(yàn)分析，大致確定有以下幾個(gè)變量需要解耦控制。1、電阻絲兩端溫度。加熱過(guò)程中，由于目標(biāo)溫度極高，但熱量低，電阻絲發(fā)熱部分與兩端部分均有發(fā)熱，兩端的熱量會(huì)對(duì)目標(biāo)輻射測(cè)量產(chǎn)生影響。2、拋物輻射反射罩內(nèi)的腔體溫度。

第2章系統(tǒng)總體理論概述14用于控制輻射大小的百葉窗的開(kāi)合，也會(huì)導(dǎo)致腔體內(nèi)部熱量產(chǎn)生變化。3、外部箱體溫度。箱體直接與外界接觸，這一變量也一定影響主體熱量的控制。2.3.2前饋補(bǔ)償法解耦控制為了驗(yàn)證傳統(tǒng)的解耦控制方法，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)方程為式(2-11)的耦合系統(tǒng)。式(2-11)中，1Y、2Y分別是系統(tǒng)的兩個(gè)輸出、給與系統(tǒng)的輸入分別為8、10。120.50.182+191151031121YssYss(2-11)simulink仿真結(jié)構(gòu)圖如圖2.5所示。圖2.5耦合系統(tǒng)驗(yàn)證仿真圖圖2.6耦合系統(tǒng)響應(yīng)曲線對(duì)該系統(tǒng)施加幅值為1的隨機(jī)信號(hào)干擾，并且將耦合系統(tǒng)與PI控制器相連接。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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