基于模糊遺傳模擬退火的火炮伺服系統(tǒng)控制研究
發(fā)布時(shí)間:2024-04-19 06:04
隨著軍事技術(shù)的發(fā)展和戰(zhàn)爭形勢的變化,現(xiàn)代戰(zhàn)爭對火炮的射擊精度和速度有了更高的要求;鹋谖恢盟欧到y(tǒng)的控制性能直接影響著火炮射擊精度和速度。為了提高輪式自行火炮的調(diào)炮性能,本論文在某輪式自行火炮研制的背景下,對位置伺服系統(tǒng)的軟、硬件和控制策略進(jìn)行研究。有效地提高調(diào)炮的精度和調(diào)炮的速度,并對位置干擾進(jìn)行有效地抑制,縮短了干擾后的調(diào)整時(shí)間,具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本文以輪式自行火炮交流伺服系統(tǒng)為研究對象,對位置交流伺服系統(tǒng)的控制進(jìn)行研究,主要從以下幾個(gè)方面介紹:(1)介紹課題研究的背景和意義,伺服系統(tǒng)的發(fā)展及特點(diǎn),交流伺服系統(tǒng)的控制策略。(2)交流伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建,介紹試驗(yàn)臺(tái)的組成及各個(gè)部分的工作原理;設(shè)計(jì)了基于STM32+DSP的硬件電路和伺服放大電路;編寫了部分下位機(jī)控制軟件和上位機(jī)調(diào)試界面。(3)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對交流伺服系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí),分別進(jìn)行了 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和粒子群算法優(yōu)化的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識(shí),通過比較兩種辨識(shí)方法的效果,選用粒子群算法優(yōu)化RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)的交流伺服系統(tǒng)模型。(4)控制器的設(shè)計(jì),采用遺傳模擬退火優(yōu)化的模糊PID控制器:用遺傳算法和模擬退火算法優(yōu)化模糊控...
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 交流伺服系統(tǒng)簡介
1.3 交流伺服系統(tǒng)控制策略介紹
1.4 論文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
1.4.1 論文研究的主要內(nèi)容
1.4.2 論文的結(jié)構(gòu)
2 火炮交流伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建
2.1 火炮交流伺服系統(tǒng)簡介
2.2 交流伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)的組成和搭建
2.2.1 控制計(jì)算機(jī)
2.2.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的傳動(dòng)部分
2.2.3 角位置信號(hào)采集模塊
2.2.4 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和矢量控制策略
2.3 硬件電路設(shè)計(jì)
2.3.1 基于STM32+DSP的硬件設(shè)計(jì)
2.3.2 伺服放大電路設(shè)計(jì)
2.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2.4.1 上位機(jī)控制顯示界面設(shè)計(jì)
2.4.2 下位機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
3 火炮交流伺服系統(tǒng)辨識(shí)研究
3.1 系統(tǒng)辨識(shí)的基本流程
3.2 系統(tǒng)辨識(shí)信號(hào)的設(shè)計(jì)和預(yù)處理
3.2.1 辨識(shí)輸入信號(hào)的選擇
3.2.2 采樣率的選擇和輸出信號(hào)采集設(shè)計(jì)
3.2.3 系統(tǒng)辨識(shí)數(shù)據(jù)處理
3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識(shí)研究
3.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識(shí)介紹
3.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識(shí)
3.3.3 基于粒子群優(yōu)化的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識(shí)
3.4 本章小結(jié)
4 火炮交流伺服系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)
4.1 遺傳算法和模擬退火算法
4.1.1 遺傳算法的設(shè)計(jì)流程和特點(diǎn)
4.1.2 模擬退火算法設(shè)計(jì)流程和特點(diǎn)
4.2 模糊PID控制器設(shè)計(jì)
4.2.1 PID控制
4.2.2 模糊控制介紹
4.2.3 模糊PID控制器設(shè)計(jì)
4.3 基于遺傳模擬退火優(yōu)化的模糊PID控制
4.3.1 遺傳模擬退火算法優(yōu)化流程設(shè)計(jì)
4.3.2 遺傳模擬退火優(yōu)化的模糊PID控制器的設(shè)計(jì)
4.4 系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)與分析
4.5 本章小結(jié)
5 半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)
5.1 半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)束語
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3958328
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 交流伺服系統(tǒng)簡介
1.3 交流伺服系統(tǒng)控制策略介紹
1.4 論文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
1.4.1 論文研究的主要內(nèi)容
1.4.2 論文的結(jié)構(gòu)
2 火炮交流伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建
2.1 火炮交流伺服系統(tǒng)簡介
2.2 交流伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)的組成和搭建
2.2.1 控制計(jì)算機(jī)
2.2.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的傳動(dòng)部分
2.2.3 角位置信號(hào)采集模塊
2.2.4 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和矢量控制策略
2.3 硬件電路設(shè)計(jì)
2.3.1 基于STM32+DSP的硬件設(shè)計(jì)
2.3.2 伺服放大電路設(shè)計(jì)
2.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2.4.1 上位機(jī)控制顯示界面設(shè)計(jì)
2.4.2 下位機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
3 火炮交流伺服系統(tǒng)辨識(shí)研究
3.1 系統(tǒng)辨識(shí)的基本流程
3.2 系統(tǒng)辨識(shí)信號(hào)的設(shè)計(jì)和預(yù)處理
3.2.1 辨識(shí)輸入信號(hào)的選擇
3.2.2 采樣率的選擇和輸出信號(hào)采集設(shè)計(jì)
3.2.3 系統(tǒng)辨識(shí)數(shù)據(jù)處理
3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識(shí)研究
3.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識(shí)介紹
3.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識(shí)
3.3.3 基于粒子群優(yōu)化的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識(shí)
3.4 本章小結(jié)
4 火炮交流伺服系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)
4.1 遺傳算法和模擬退火算法
4.1.1 遺傳算法的設(shè)計(jì)流程和特點(diǎn)
4.1.2 模擬退火算法設(shè)計(jì)流程和特點(diǎn)
4.2 模糊PID控制器設(shè)計(jì)
4.2.1 PID控制
4.2.2 模糊控制介紹
4.2.3 模糊PID控制器設(shè)計(jì)
4.3 基于遺傳模擬退火優(yōu)化的模糊PID控制
4.3.1 遺傳模擬退火算法優(yōu)化流程設(shè)計(jì)
4.3.2 遺傳模擬退火優(yōu)化的模糊PID控制器的設(shè)計(jì)
4.4 系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)與分析
4.5 本章小結(jié)
5 半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)
5.1 半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)束語
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3958328
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