基于交流调速的新型坦克炮控系统研究

介绍和分析了新型的基于交流调速坦克炮控系统。重点介绍了炮控系统的永磁同步电动机及其调速系统，给出了数学模型、系统结构及软件流程，对试验数据进行了分析。新炮控系统与某炮控系统比较结果表明，新系统控制电路简单、控制方法容易、质量和体积小，可靠性、维修性和总体性能均有较大提高。     

无刷直流电机直接转矩控制下的转矩脉动抑制

为了减少无刷直流电机的转矩脉动,提高系统动态性能,将直接转矩控制（DTC）应用于无刷直流电机控制系统中。在分析传统脉冲宽度调制（PWM）电流控制的基础上,研究了DTC对无刷直流电机非理想反电动势和换相引起的转矩脉动的抑制作用。根据无刷直流电机两相导通的特点,建立了有磁链观测和无磁链观测的无刷直流电机DTC系统模型,仿真与试验结果均表明,系统实现了对电流和转矩的有效控制,比传统PWM电流控制对转矩脉动具有更好的抑制性能,提高了无刷直流电机的动态性能。     

直接转矩控制中的模型切换

介绍了在直接转长控制中几种磁链观测模型的优缺点，针对目前常用的单片机计算速度较慢提出了一种简单实用的磁链模型切换方法，通过仿真和实验验证了其可行性。     

基于五电平逆变器直接转矩控制的研究

传统的二电平直接转矩控制采用滞环控制,可选电平数少,控制精度低,特别是对电机的转矩特性影响比较大。可通过采用多电平逆变器代替二电平逆变器,重新调整开关表来改善控制特性。另一方面,五电平产生60个有效的电压矢量,如何分配这60个电压矢量也对控制效果影响很大。本文通过分析传统二电平的应用缺陷和控制电机需要圆形磁链的需求,利用MATLAB/Simulink仿真验证比较了二电平和五电平对同一电机的控制效果,验证了该方法的有效性。     

直接转矩矢量细分控制在永磁同步电机上的应用

采用直接转矩控制硬件矢量细分法,通过增加两相导通产生14个空间电压矢量,能减少电压矢量步进角,改善转矩脉动.将PWM波和IGBT开关电平信号同时加在与门输入端,可斩波控制逆变器的输出电压.适当增加输入PWM波占空比,使12个电压矢量幅值相等.并用Matlab的SimuLink对永磁同步电机建模仿真以验证.     

无刷直流电机直接转矩控制系统

针对无刷直流电机换相期间存在较大的转动脉动,将直接转矩控制方法用于无刷直流电机控制系统中,分析了直接转矩控制的原理,结合无刷直流电机自身的特点,提出了略去磁链观测环节的无刷直流电机直接转矩控制方案.该方案转矩环采用滞环控制,根据转矩环输出和磁极位置决定施加的电压空间矢量.仿真和试验结果均表明,该方法能够较好地抑制无刷直流电机的转矩波动,具有良好的转矩动态响应.     

模糊理论在鱼雷电机直接转矩控制中的应用

应用模糊逻辑来确定逆变器的开关状态，把磁链位置、磁链误差和转矩误差作为模糊变量，采用模糊逻辑选择逆变器的开关状态，有效地提高了系统的响应速度，并通过仿真及试验对比验证了该设计的有效性。     

新型鱼雷交流电动力系统的直接转矩控制研究

提出了一种新型鱼雷交流电动力系统的直接转矩控制方案,介绍了该控制方案的原理以及实现该系统的硬、软件设计方法。该方法在新型鱼雷交流电动力系统的无级调速应用上将有很大的优势。     

一种简化PMSM矢量控制方法

通过分析矢量控制交流永磁同步电机调速系统，提出了简化矢量控制中坐标变换流程的方法，并利用MATLAB对简化后的系统与原系统进行了仿真结果的比较，证实两者在控制效果上基本一致。     

自抗扰控制在坦克炮控执行机构中的应用

基于坦克炮控系统水平和高低向执行机构的改进,介绍了永磁同步电机(PMSM)的数学模型和控制机理.为克服永磁同步电机调速系统突加负载和负载扰动时控制性能差的问题,提出用自抗扰控制技术设计PMSM控制方案.将负载突变和负载扰动归为未知扰动,用自抗扰控制器进行估计、补偿和控制.结果表明,该方法能够提高系统的响应速度,减小稳态误差且无超调,能有效地抑制负载变化对转速的影响.和原执行机构相比,缩短了系统反应时间,改善了炮控系统的控制品质.     

交流全电炮控改进型空间矢量脉宽调制

某在研交流全电坦克炮控系统中,设计了一种软开关三相逆变器-辅助谐振换流极逆变器（ARCPI）,然而,传统空间矢量脉宽调制（SVPWM）应用于ARCPI时,会导致ARCPI主开关管在部分状态下不能实现软开关条件。针对此局限性,提出了一种改进型SVPWM,可以最大限度地减少ARCPI主开关管不能零电压开通的次数,同时也能降低一个空间矢量周期内主开关管的工作次数,提高炮控系统的工作效率、净化电磁环境。理论分析和实验波形表明：改进型SVPWM在ARCPI中的应用具有可行性和优越性。     

坦克交流炮控系统仿真分析

以MATLAB/SIMULINK为仿真平台,对以永磁同步电动机为驱动电机的交流炮控系统进行了仿真和分析,仿真结果说明交流炮控系统在跟踪、稳定等性能上均优于以往的直流电传炮控系统.     

全数字交流伺服系统在坦克炮控系统中的应用

提出了以全数字交流伺服系统为中心的全电式炮控系统替代现有的电液式炮控系统的设计方案,并对伺服系统的设计进行了详细的阐述,试验结果表明系统具有很好的动静态性能,能显著地提高炮控系统性能.     

坦克全电式炮控系统低速分析和控制

针对坦克全电式炮控系统中存在的非线性摩擦力矩,采用状态变量法和分段线性法分析了其对坦克全电式炮控系统低速性能的影响。结合分析结果,设计了负载观测器,对系统的负载变化进行观测计算,并将观测值引入电流调节器,以补偿由于负载变化对系统造成的影响。仿真和实验表明采用负载观测器能有效减少“爬行”现象,提高系统的低速平稳性能。为改善坦克全电式炮控系统低速性能提供一种可行的设计方案。针对坦克全电式炮控系统中存在的非线性摩擦力矩,采用状态变量法和分段线性法分析了其对坦克全电式炮控系统低速性能的影响。结合分析结果,设计了负载观测器,对系统的负载变化进行观测计算,并将观测值引入电流调节器,以补偿由于负载变化对系统造成的影响。仿真和实验表明采用负载观测器能有效减少“爬行”现象,提高系统的低速平稳性能。为改善坦克全电式炮控系统低速性能提供一种可行的设计方案。     

交流全电炮控系统的研究与影响

指出了现装备坦克炮控系统存在的主要问题,介绍了交流全电坦克炮控系统的总体方案,分析了交流全电炮控系统对提高坦克火控系统射击精度、缩短系统反应时间等的重大影响,通过样车试验证明,交流全电炮控系统将会大大提高坦克火控系统的性能,是我国坦克炮控系统的发展方向.     

基于DSP的坦克炮控制伺服系统

针对坦克装甲车辆火炮控制系统,设计了以数字信号处理器为控制核心,以第三代智能功率模块(IPM)为逆变器,以永磁同步电机(PMSM)为驱动电机的数字交流炮控伺服系统.系统采用F28X系列DSP控制器,它不但可提供强大的程序容量和运算速度,而且把马达控制中常用的硬件电路固化在芯片中,完全可以满足对电动机控制愈来愈高的性能要求.系统的总体解决方案为以电传控制系统为基础,配以陀螺仪组、传感器及必要的机械传动装置,结果表明,整个驱动系统可靠性高,控制灵活.     

数字全电式坦克炮控系统研究现状与发展

为提高系统战技性能、可靠性和信息化水平,适应高机动复杂条件作战要求,数字全电式坦克炮控系统成为世界各国努力发展的方向。介绍了全电式炮控系统的概念、特点与结构;在此基础上,从动力系统和控制系统两个方面回顾了近年来国内外在炮控系统全电化及其数字控制方面的研究进展;分析了未来炮控系统的发展趋势。分析表明,如何进一步提高系统控制性能和智能化程度,实现快速随动和精确打击将成为炮控系统研究的重要课题。最后,以其为研究主线提出并探讨了高精度无间隙传动技术,软开关功率变换技术,系统控制策略与智能化等技术途径,为炮控系统论证分析、研制设计以及改造升级等研究提供理论借鉴和技术参考。     

坦克炮采用双向全电力控制系统的研究

介绍了双向全电力炮控系统,该系统由永磁同步电动机传动控制系统、滚珠丝杠等组成,它取代了传统的复杂的电液式炮控系统.系统中仅用一个速率挠性陀螺仪,取得了优良的性能,省去了坦克车体速率陀螺仪和角度陀螺仪.该双向全电式炮控系统与现行的坦克炮控系统相比,重量轻了40%,体积减少了30%,效率提高了35%.     

坦克炮控系统非线性状态估计与参数辨识研究

针对系统状态估计与参数辨识问题的互逆性,建立不依赖于系统模型的扩张状态观测器(ESO),用以实时获取系统的状态变量,在此基础上设计基于协方差阵修正最小二乘法(CVMLS)的辨识器,实现了坦克炮控系统状态变量与参数的联合估计。分析了ESO和CVMLS的估计误差,采用条件限制动态补偿方法,进一步提高了系统的辨识精度。通过仿真分析验证了算法的性能,为进一步开展炮控系统相关理论研究与工程实践奠定基础。     

基于TMS320F2808的交流全电炮控系统研究

传统电液式炮控系统采用的是模拟控制,且存在液压油泄漏可能引起的二次爆炸.数字交流全电炮控系统的高低向分系统用交流永磁同步电动机及滚珠丝杠代替了原有的电液伺服系统,方位向分系统用交流永磁同步电动机系统代替了原有的电机放大机--直流电动机调速系统,两个分系统均以TMS320F2808为主控CPU,实现了全数字化控制.在MATLAB/SIMULINK中建立了数字交流全电炮控系统的仿真模型,并将仿真结果与实验结果进行了比较.该方案使坦克炮控系统的整体性能得到显著提高.