某火箭炮伺服控制系統(tǒng)設計及控制算法研究
發(fā)布時間:2025-02-11 09:46
火箭炮是現(xiàn)代陸軍遠程縱深打擊的主要武器,主要用于對敵方大面積集群目標進行快速、毀滅性的打擊。實現(xiàn)火箭炮的高精度打擊和快速反應一直是各國研究的重點。火箭炮的打擊精度和反應速度主要取決于火箭炮伺服控制系統(tǒng)的性能。目前,在高精度的火箭炮伺服系統(tǒng)方面,相比于國外先進水平,國內(nèi)還有很大的差距。因此,研制高精度的火箭炮伺服控制系統(tǒng)對我國火箭炮的發(fā)展具有很重要的意義。本文以某新型火箭炮的研制工作為背景,研究了該型火箭炮交流伺服控制系統(tǒng)的模型辨識和控制策略。本文的主要工作包括以下幾個方面:介紹了某火箭炮交流伺服系統(tǒng)的工作原理進行,推導了永磁同步電機和伺服控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù),并詳細分析了系統(tǒng)中存在的非線性和不確定因素,為下一步的研究工作奠定了基礎。研究了系統(tǒng)離線辨識方案。離線辨識采用DRNN神經(jīng)網(wǎng)絡辨識方法,并分別采用遺傳算法(GA)和差分進化算法(DE)對DRNN神經(jīng)網(wǎng)絡的初始權值進行優(yōu)化。仿真研究表明,遺傳算法和差分進化算法均有效的提高了網(wǎng)絡的辨識精度和收斂速度,其中差分進化算法的效果最好,最終確定了基于DE算法優(yōu)化的DR NN神經(jīng)網(wǎng)絡作為系統(tǒng)離線辨識方案。研究了基于DRNN神經(jīng)網(wǎng)絡的間接模型參考自適...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 伺服系統(tǒng)的發(fā)展
1.3 交流伺服系統(tǒng)建模方法綜述
1.3.1 機理分析法
1.3.2 系統(tǒng)辨識
1.4 火箭炮伺服系統(tǒng)常用控制方式
1.5 本文的主要內(nèi)容與章節(jié)安排
2 某火箭炮伺服控制系統(tǒng)的結構和數(shù)學模型
2.1 引言
2.2 某火箭炮伺服控制系統(tǒng)的構成
2.3 PMSM數(shù)學模型
2.4 某火箭炮伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.5 系統(tǒng)的非線性和不確定性分析
2.6 本章小節(jié)
3 基于DRNN神經(jīng)網(wǎng)絡的系統(tǒng)非線性模型離線辨識
3.1 引言
3.2 辨識數(shù)據(jù)的獲取
3.2.1 輸入數(shù)據(jù)的選取
3.2.2 辨識數(shù)據(jù)的獲取與預處理
3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡簡介
3.3.1 MP神經(jīng)元模型
3.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡結構
3.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡非線性辨識常用結構
3.4 基于DRNN網(wǎng)絡系統(tǒng)非線性模型離線辨識
3.4.1 DRNN網(wǎng)絡離線辨識結構與算法
3.4.2 DRNN網(wǎng)絡離線辨識步驟及流程
3.4.3 DRNN網(wǎng)絡辨識研究
3.5 本章小結
4 基于GA-DRNN和DE-DRNN的系統(tǒng)非線性模型離線辨識
4.1 遺傳算法
4.1.1 遺傳算法概述
4.1.2 遺傳算法的實現(xiàn)
4.2 基于GA-DRNN網(wǎng)絡系統(tǒng)非線性模型離線辨識
4.2.2 GA-DRNN網(wǎng)絡離線辨識步驟及流程
4.2.3 GA-DRNN離線辨識結果
4.3 基于DE-DRNN網(wǎng)絡的系統(tǒng)非線性模型離線辨識
4.3.1 DE算法概述
4.3.2 DE算法的實現(xiàn)
4.3.3 DE-DRNN網(wǎng)絡離線辨識步驟及流程
4.3.4 DE-DRNN網(wǎng)絡離線辨識結果
4.4 幾種辨識方案仿真結果比較
4.5 本章小結
5 某火箭炮伺服控制系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡模型參考自適應控制
5.1 引言
5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡模型參考自適應控制器結構
5.3 在線辨識器NNI設計
5.3.1 DRNN網(wǎng)絡在線辨識算法的實現(xiàn)
5.3.2 DRNN網(wǎng)絡在線辨識步驟及流程
5.4 控制器NNC設計
5.4.1 參考模型的選取
5.4.2 DRNN網(wǎng)絡控制器設計
5.4.3 DRNN網(wǎng)絡控制器收斂性分析
5.5 神經(jīng)網(wǎng)絡間接模型參考自適應控制仿真研究
5.6 本章小結
6 試驗研究
6.1 仿真平臺
6.1.1 控制計算機
6.1.2 D/A轉(zhuǎn)換電路
6.1.3 伺服放大電路
6.1.4 RDC轉(zhuǎn)換模塊
6.1.5 速度反饋電路
6.2 試驗結果與分析
7 結束語
致謝
參考文獻
附錄
本文編號:4033086
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 伺服系統(tǒng)的發(fā)展
1.3 交流伺服系統(tǒng)建模方法綜述
1.3.1 機理分析法
1.3.2 系統(tǒng)辨識
1.4 火箭炮伺服系統(tǒng)常用控制方式
1.5 本文的主要內(nèi)容與章節(jié)安排
2 某火箭炮伺服控制系統(tǒng)的結構和數(shù)學模型
2.1 引言
2.2 某火箭炮伺服控制系統(tǒng)的構成
2.3 PMSM數(shù)學模型
2.4 某火箭炮伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.5 系統(tǒng)的非線性和不確定性分析
2.6 本章小節(jié)
3 基于DRNN神經(jīng)網(wǎng)絡的系統(tǒng)非線性模型離線辨識
3.1 引言
3.2 辨識數(shù)據(jù)的獲取
3.2.1 輸入數(shù)據(jù)的選取
3.2.2 辨識數(shù)據(jù)的獲取與預處理
3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡簡介
3.3.1 MP神經(jīng)元模型
3.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡結構
3.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡非線性辨識常用結構
3.4 基于DRNN網(wǎng)絡系統(tǒng)非線性模型離線辨識
3.4.1 DRNN網(wǎng)絡離線辨識結構與算法
3.4.2 DRNN網(wǎng)絡離線辨識步驟及流程
3.4.3 DRNN網(wǎng)絡辨識研究
3.5 本章小結
4 基于GA-DRNN和DE-DRNN的系統(tǒng)非線性模型離線辨識
4.1 遺傳算法
4.1.1 遺傳算法概述
4.1.2 遺傳算法的實現(xiàn)
4.2 基于GA-DRNN網(wǎng)絡系統(tǒng)非線性模型離線辨識
4.2.2 GA-DRNN網(wǎng)絡離線辨識步驟及流程
4.2.3 GA-DRNN離線辨識結果
4.3 基于DE-DRNN網(wǎng)絡的系統(tǒng)非線性模型離線辨識
4.3.1 DE算法概述
4.3.2 DE算法的實現(xiàn)
4.3.3 DE-DRNN網(wǎng)絡離線辨識步驟及流程
4.3.4 DE-DRNN網(wǎng)絡離線辨識結果
4.4 幾種辨識方案仿真結果比較
4.5 本章小結
5 某火箭炮伺服控制系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡模型參考自適應控制
5.1 引言
5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡模型參考自適應控制器結構
5.3 在線辨識器NNI設計
5.3.1 DRNN網(wǎng)絡在線辨識算法的實現(xiàn)
5.3.2 DRNN網(wǎng)絡在線辨識步驟及流程
5.4 控制器NNC設計
5.4.1 參考模型的選取
5.4.2 DRNN網(wǎng)絡控制器設計
5.4.3 DRNN網(wǎng)絡控制器收斂性分析
5.5 神經(jīng)網(wǎng)絡間接模型參考自適應控制仿真研究
5.6 本章小結
6 試驗研究
6.1 仿真平臺
6.1.1 控制計算機
6.1.2 D/A轉(zhuǎn)換電路
6.1.3 伺服放大電路
6.1.4 RDC轉(zhuǎn)換模塊
6.1.5 速度反饋電路
6.2 試驗結果與分析
7 結束語
致謝
參考文獻
附錄
本文編號:4033086
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