一类复合模糊控制器在舰炮随动系统中的应用

舰炮随动系统的快速性,稳定性和控制精度是影响舰炮武器系统作战性能的重要因素。针对舰炮随动系统参数时变性和负载干扰大对其快速性,稳定性和准确性的影响,设计了一种P＋FUZZY-PI复合控制器。建立了该控制器的仿真模型,并以某型舰炮为例,分别采用传统PID控制器和P＋FUZZY-PI复合控制器进行了计算机仿真。通过比较仿真结果,表明该复合控制器调节时间短、控制精度高、鲁棒性强。该类控制器能够在舰炮随动控制中获得良好的控制性能。     

鲁棒最优控制在舰炮随动系统中的应用

针对舰炮随动系统可能出现参数摄动和外部干扰的问题，提出一种鲁棒最优控制方法。根据舰炮随动系统的基本原理，建立基于鲁棒最优控制的仿真模型，并以某型舰炮为例，利用该模型进行计算机仿真，仿真结果表明该控制方法可以满足舰炮随动系统对目标的跟踪特性，又能有效地提高系统的稳定性.     

变摩擦负载下舰炮伺服系统自抗扰控制研究

非线性、时变摩擦力是影响舰炮伺服系统低速稳定性的主要因素,为了克服摩擦力矩的不良影响,弥补传统控制策略的不足,提高伺服系统的控制性能。首先建立某型舰炮伺服系统的数学模型,并在LuGre摩擦模型的基础上引入摩擦系数来表达摩擦力的变化趋势;然后根据系统特性设计一种基于前馈补偿和模型参考线性自抗扰技术的复合器控制器,最后通过仿真实验对比分析该复合控制器和传统前馈PID控制器的控制效果。仿真结果表明,该控制器在不同的摩擦负载下均能有效避免爬行现象,与前馈PID控制效果相比启动误差减小70%以上,有效提高了系统的低速稳定性和控制精度。     

一种全数字舰炮瞄准随动系统仿真器

针对舰炮武器系统仿真试验和武器装备训练半实物终端的需求,设计了一种集运动控制和性能检测于一体的全数字舰炮瞄准随动系统仿真器.提出了基于DSP位置控制器、基于分段智能PID控制算法等硬、软件关键技术的实现方法,并结合KOLLMORGEN驱动器—电动机组合的参数分析和设置,进行了整体性能测试.结果表明,仿真器随动控制具有良好的带宽响应,达到各型舰炮的性能指标,并在Windows操作环境下,实现了随动性能的实时测试、显示和分析.     

舰炮随动控制系统PID控制器参数稳定域计算研究

PID控制器因其结构简单、鲁棒性强,是舰炮随动控制系统应用最为广泛的控制策略。在舰炮随动控制系统PID控制器设计中,获得控制效果优良控制器的最大难点就是准确地获得控制器参数的稳定区域,因此论文针对舰炮随动控制系统设计的特点,给出了一种基于广义Hermite-Biehler定理计算舰炮随动控制系统PID控制器参数稳定域的算法,通过Matlab仿真计算验证了算法的有效性。     

基于线性自抗扰技术的舰炮伺服系统仿真研究

为实现舰炮伺服系统在负载变化大、冲击扰动强情况下的高精度控制,本文将线性自抗扰技术(LADRC)引入到舰炮伺服系统的位置控制器中。为进一步提高扰动的估计精度和控制效果,使用模型辅助的线性扩张状态观测器(LESO)对系统的状态变化进行观测,补偿系统中的内外部扰动。为验证控制效果,在对系统进行分析的基础上,通过Matlab/Simulink进行仿真试验。仿真结果表明,模型辅助线性自抗扰控制器有效地抑制了负载转矩突变干扰,使系统具有更好的抗干扰性能和动态性能,性能明显优于PID及LADRC控制器。     

CMAC与PID的复合控制在减摇鳍中的应用

提出了CMAC与PID复合控制的算法,并以此用于船舶非线性横摇减摇鳍中。以PID控制为反馈控制来保证控制系统的稳定性且抑制扰动,以CMAC为前馈补偿控制器实现系统的逆动态模型来确保系统的控制精度和响应速度。为了提高CMAC神经网络实时在线学习的快速性和准确性,采用了基于信度分配的CA-CMAC-AMS学习算法。其仿真结果与传统的数字PID控制相比较,表明了该复合控制提高了减摇鳍控制系统的减摇效果,并具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。     

变质量俯仰系统分区间PID位置跟踪控制方法研究

变质量俯仰系统随载荷质量和俯仰角位移的变化,其俯仰体质心位置随之变化,进而其驱动转矩等因素也随之变化。为设计变质量俯仰系统的自适应控制策略,提出了俯仰机构驱动电机的分区间PID控制方法。以位置随动精度和随动时间为目标,设计了位置环三区间PID控制方法。基于ADAMS与Simulink联合仿真技术,建立了变质量俯仰系统虚拟样机模型。通过仿真与物理样机试验,对比分析经典PID和分区间PID控制算法的位置控制准确性和快速性。研究结果表明,分区间PID控制算法在规定响应时间范围内,误差精度不超过0.5°,能有效提高变质量俯仰系统的控制精度。     

基于自抗扰控制技术的船舶航向自动舵控制方法研究

本文基于线性Nomoto船舶运动模型,以传统PID控制器为基础,考虑到船舶自身状态和外界未知干扰对船舶航向系统的影响,对船舶航向自动舵控制系统引入自抗扰技术,建立以自抗扰控制方法为基础的船舶航向控制系统。最后利用Simulink仿真软件搭建系统的仿真模块,对改进的船舶航向控制系统的性能进行仿真验证。结果表明该方法具有较强鲁棒性、抗干扰性,解决了超调性与快速性之间的矛盾。在应对海上复杂的环境时有良好的动态性能和稳态性能。     

变质量俯仰系统分区间PID位置跟踪控制方法研究

变质量俯仰系统随载荷质量和俯仰角位移的变化,其俯仰体质心位置随之变化,进而其驱动转矩等因素也随之变化.为设计变质量俯仰系统的自适应控制策略,提出了俯仰机构驱动电机的分区间PID控制方法.以位置随动精度和随动时间为目标,设计了位置环三区间PID控制方法.基于ADAMS与Simulink联合仿真技术,建立了变质量俯仰系统虚拟样机模型.通过仿真与物理样机试验,对比分析经典PID和分区间PID控制算法的位置控制准确性和快速性.研究结果表明,分区间PID控制算法在规定响应时间范围内,误差精度不超过0.5°,能有效提高变质量俯仰系统的控制精度.     

双体船尾压浪板伺服系统重复控制研究

为了解决WPC（穿浪双体船）尾压浪板的高精度位置控制问题,将重复控制应用在伺服系统中充当控制器,通过设计的重复控制PID控制器,使得WPC尾压浪板位置伺服系统具有高精度及鲁棒性好的特点,且具有较好的动态性能和稳态性能。针对PMSM（三相永磁同步电机）做了重复控制PID系统的仿真分析,并与常规PID控制作比较。仿真结果表明,重复控制PID控制可有效提高位置伺服系统精度,且使系统具有更强的鲁棒性,在动态和稳态性能方面都表现出较大优势。     

舰炮交流伺服系统模糊滑模控制器设计

该文针对舰炮永磁同步电机交流伺服系统 ,设计了一种新型滑模控制器 ,以前馈信号作为平均控制 ,采用模糊推理来调节开关控制的幅度。仿真研究表明 ,该控制器能较好地实现对指令信号的跟踪 ,具有较强的抗参数摄动和抗干扰能力 ,表现出良好的控制性能。     

舰炮与导弹融合技术的发展前景与对策

简要介绍了舰炮与导弹在海战中作用及地位的演变过程，对舰炮与导弹在技术上相互借鉴及融合情况进行了论述，同时探讨了制导炮弹在现代战争中的作用及效能，对舰炮与导弹融合技术的发展前景及发展趋势进行了预测，并针对我国实际情况提出了相应的对策。     

基于参数自适应PID的船用阀门爆破片寿命试验机压力测试方法

文章设计的爆破片寿命试验机采用基于上下位机控制的气液增压技术实现爆破片测试压力的伺服控制。为满足气液增压爆破片压力控制这一非线性系统的控制精度要求,文章建立气液增压控制系统的数学模型,设计并应用一种基于模糊逻辑控制器以实现参数自适应调整的PID控制器。试验测试结果表明：爆破片寿命试验机不仅达到了设计要求,同时符合国家标准对阀门爆破片性能测试的相关规定,所建立的气液增压伺服系统数学模型对同类工程研究具有一定的指导意义。     

基于SVM—ANN混合模型的某型舰炮武器随动系统故障诊断研究

支持向量机和人_T神经网络是在故障诊断方面比较常用的两种方法.针对支持向量机和人工神经网络在故障诊断方面的优势和不足,提出了一种基于SVM-ANN混合模型的故障诊断方法,并将其应用在某型舰炮武器随动系统的故障诊断中,该方法具有诊断速度快、诊断精度高等优点.     

舰炮可靠性指标参数的选择和确定方法

本文介绍我国舰炮可靠性指标的现状和现有标准体系中对可靠性指标的要求,提出我国舰炮可靠性指标参数的选取建议,结合某型舰炮研究舰炮可靠性指标的确定方法,对我国舰炮可靠性指标参数的选择和确定具有参考作用.     

小口径舰炮拦截超音速反舰导弹的特性分析

探讨小口径舰炮对超音速反舰导弹的拦截问题.选取典型对象弹作为研究对象,利用Monte Carlo法仿真分析了小口径舰炮对不同特性反舰导弹的命中弹数.根据仿真计算结果,对比分析了小口径舰炮对亚音速反舰导弹和超音速反舰导弹的拦截效果,进一步探讨了影响小口径舰炮拦截超音速反舰导弹的有关影响因素,为小口径舰炮的作战使用提供参考.     

基于CFD技术的舰炮发射对观瞄装置的影响

为分析舰炮发射时高温、高压、高速的火药气体对炮口附近的观瞄装置的影响,建立舰炮身管与观瞄装置的三维流场仿真模型,分析炮口流场的形成过程,得到舰炮发射时的压力场和温度场。同时对观瞄装置上各面及附近特殊点进行压力和温度的监测,分析各监测位置的数据。结果表明该总体方案下舰炮发射时,炮口冲击波对观瞄装置影响较大,高温火药气体对其的影响可以忽略。研究结论表明,利用CFD方法可以对武器系统总体方案的布置提供一定的设计参考。     

基于模糊物元的舰炮自动机性能评价

针对影响舰炮自动机性能因素繁多、关系复杂的问题,以及指标的选择与评价标准具有一定的模糊性的特点,采用一种模糊物元模型对舰炮自动机性能进行评价研究。提出了衡量舰炮自动机性能的5个示性指标,通过建立关联度复合模糊物元来形成判断矩阵;采用变异系数法确定各评价指标的权重系数;通过计算待评舰炮自动机的关联度大小,进行优劣排序,来评价舰炮舰炮自动机的性能。算例表明,在选定指标的基础上,用基于变异系数法的模糊物元模型来评价舰炮自动机性能是合理的,结果可信。研究结果可为舰炮自动机的设计研制和部分参数优化提供理论参考。