基于神经网络的 PMSM 分数阶积分滑模控制

为了提高永磁同步电机调速控制性能,在分数阶积分滑模控制策略的基础上,设计一种基于神经网络的 变阶次分数阶积分滑模控制策略。利用分数阶积分随时间缓慢衰减的特性来增强系统的鲁棒性,通过指数趋近律削 弱滑模面的抖振现象,分析了分数阶阶次对系统动态性能的影响,引入 RBF 神经网络对滑模面函数中的分数阶积分 阶次进行动态调节,提高了系统的综合性能。仿真结果表明：与固定阶次的分数阶积分滑模控制相比,该控制方法 有利于取得更好的动态跟踪性能和稳定精度。     

基于分数阶控制的火炮伺服系统

针对防空火炮对伺服系统高精度和强鲁棒性的要求,提出一种分数阶 PIλ控制器的设计方法。建立火炮伺服系统的数学模型,分析分数阶位置控制器结构,基于相位裕度、截止频率、低频段精度点、振荡度指标等约束条件,提出并推导了进行参数整定的分数阶控制器综合设计方法。仿真结果和实验结果表明：该分数阶控制器使得伺服系统具有控制精度高、频带宽、鲁棒性强等显著特点,为防空火炮伺服系统设计提供了一种新方法。     

基于分数阶控制的防空火炮伺服系统研究

针对防空火炮对伺服系统高精度和强鲁棒性的要求,本文提出了一种分数阶控制器的设计方法。建立了火炮伺服系统的数学模型,分析了分数阶位置控制器结构,提出并推导了基于相位裕度、截止频率、低频段精度点、振荡度指标等约束条件来进行参数整定的分数阶控制器综合设计方法。仿真结果和实验结果表明,本文所设计的分数阶控制器使得伺服系统具有控制精度高、频带宽、鲁棒性强等显著特点,这为防空火炮伺服系统设计提供了一种新方法。     

炮控系统电动负载模拟器神经网络滑模控制

为解决炮控系统电动负载模拟器存在多余力矩的问题,对其神经网络自适应滑模控制进行研究。结合滑 模控制器的特点,构建电动负载模拟器系统模型,通过滑模控制器对复杂非线性系统建立控制器,采用 RBF 神经网 络与滑模相结合的控制方法,利用 RBF 神经网络对系统摄动参数和未建模动态进行自适应逼近,可降低切换增益及 有效地抑制抖振,并对其进行仿真分析与验证。仿真结果表明：该控制策略具有较高的控制精度,且鲁棒性好,满 足系统的控制要求。     

一种直接自适应控制方法在某炮控系统中的应用

针对坦克火炮稳定系统提出了一种新的直接自适应控制器设计方法。该方法应用基于CGT的直接自适应控制原理,采用加并联前馈补偿器的方法,将非严格正实的被控对象转化为严格正实的对象,满足了基于CGT的直接自适应控制方法的要求。该算法无需采用辨识系统的参数,算法简单。     

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.     

坦克全电式炮控系统自适应摩擦补偿控制研究

非线性摩擦力矩会影响坦克全电式炮控系统的低速性能,产生低速"爬行"现象.设计了基于李雅普偌夫定理的模型参考自适应控制,实现对系统摩擦补偿控制.自适应摩擦补偿控制可以计算炮控系统中摩擦模型的变化,能克服由于非线性摩擦参数的不确定性对系统造成的影响.仿真和试验表明:采用模型参考自适应控制,能够有效地改善系统速度较低时存在的"爬行"现象,提高系统的低速性能.     

基于单神经元PID 水平炮控系统稳定控制

为保证坦克行进间炮塔始终处于稳定位置,针对系统齿隙进行非线性补偿。利用径向基函数(radical basis function,RBF)神经网络对炮塔水平方向调速系统进行系统辨识,同时采用齿隙死区模型代表齿隙环节,建立水平向的模拟炮控系统;提出一种单神经元PID控制器;模拟外界扰动,利用计算机对控制过程完成仿真。仿真结果表明：在给定条件下,考虑齿隙因素,炮塔水平向位置与稳定位置的误差始终足够小。     

无人炮塔火力线跟踪神经滑模控制

针对无人炮塔火力线跟踪动力系统中存在的火力瞄准机构运动使系统动力参数摄动和火炮射击时冲击使系统输入存在外部干扰问题,提出了一种神经滑模控制策略。采用非奇异终端滑模面保证系统状态能够在有限时间内到达滑模面和平衡点;采用径向基函数神经网络自适应地补偿系统摄动和冲击干扰,保证滑模控制在滑模面的运动。应用李亚普诺夫稳定性判据证明了控制器稳定性和火力线跟踪误差收敛性。仿真结果表明,通过神经网络的在线学习实现了火力线位置精确和鲁棒跟踪,并充分抑制了滑模控制中的抖振现象。该方法是有效的。针对无人炮塔火力线跟踪动力系统中存在的火力瞄准机构运动使系统动力参数摄动和火炮射击时冲击使系统输入存在外部干扰问题,提出了一种神经滑模控制策略。采用非奇异终端滑模面保证系统状态能够在有限时间内到达滑模面和平衡点;采用径向基函数神经网络自适应地补偿系统摄动和冲击干扰,保证滑模控制在滑模面的运动。应用李亚普诺夫稳定性判据证明了控制器稳定性和火力线跟踪误差收敛性。仿真结果表明,通过神经网络的在线学习实现了火力线位置精确和鲁棒跟踪,并充分抑制了滑模控制中的抖振现象。该方法是有效的。     

基于RBF神经网络自适应滑模控制技术的某舰炮装填机构控制研究

针对某舰炮装填机构工作过程中存在的非线性海浪干扰、参数时变等不确定问题,设计了一种RBF神经网络自适应滑模控制器。在建立其系统动力学模型的基础上,利用RBF神经网络的学习和自适应特性实现对海浪环境扰动量的预测,并通过Lyapunov分析法导出自适应律,证明了该方法的稳定性。采用新式饱和函数替换切换函数,可有效抑制趋近过程中的抖振产生。仿真结果表明,该控制策略的综合控制性能优于普通滑模和PID控制器的控制效果,使系统在海浪干扰条件下仍具有良好的稳态性能,同时具有较强的抗干扰能力和良好的位置跟踪能力。     

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。     

基于跟踪微分器的自行高炮分数阶控制

针对自行高炮位置伺服系统跟踪速度要求高、射击时干扰强、跟踪精度对信号噪声敏感的特点,提出了一种基于跟踪微分器的分数阶控制律的改进方案。通过合理的假设和近似,建立了自行高炮位置伺服系统的饱和非线性模型;在此基础上设计了主令和反馈通道上的跟踪微分器,以滤除信号噪声得到工程实用的微分信号;再经由分数阶 PID 控制器得到控制量,以增加系统带宽。比较分析了设计的控制律与传统整数阶 PID 控制器在伺服跟踪和冲击力矩干扰下的控制效果。仿真结果表明,采用提出的方法能提高自行高炮响应速度和增加系统带宽,有效抑制噪声信号和外部力矩干扰。     

基于内模控制的分数阶PID算法的稳瞄控制器

研究了分数阶PID在稳瞄系统的控制效果.为了简化分数阶PID的设计,提出一种基于内模控制的分数阶PID设计方法：利用内模原理构造一个仅含整定参数的内模PID,然后通过增加积分阶次λ与微分阶次μ,从而获得分数阶PID控制器;这3个参数可由截止频率、相位裕度和增益鲁棒性约束确定.Matlab仿真与硬件平台试验证明,该控制器相较利用同样约束条件设计的其他控制器,可以使稳瞄系统取得更好的控制性能.     

针对高速机动目标的分数阶滑模制导律

针对高速机动目标拦截问题,提出了一种基于分数阶滑模控制理论的制导律设计方案.首先借助Fast Terminal滑模面设计思路,在Fast Terminal滑模动态面中引入视线角速率的分数阶项,构建分数阶动态滑模超平面,然后,结合分数阶微积分理论,在分数阶动态滑模超平面的基础上推导出分数阶滑模制导律,利用无穷状态方法与L...     

某型轮式火炮炮控系统的角位移测量技术

介绍了火炮炮控系统主要静态参数的测试方法,并对测试系统的组成与工作原理进行了分析,重点讨论了角位移测量原理及实现方法,技术实现中主要解决了目标图像分割、角位移量计算、运动停止检测等问题,通过分析得出一个切实可行的角位移测量方案．     

某炮控系统设计与控制模型的建立

通过炮控系统参数设计与传递函数的推导，建立了系统控制数学模型，阐述了直流脉宽调速系统设计的一般方法和步骤，可供参阅借鉴。     

基于Matlab的炮控系统硬件在环设计

硬件在环仿真技术最根本的目的在于能够快速的实现系统方案设计和适时的硬件测试.同时由于采用系统软硬件综合系统设计方法,能够在系统方案设计实现前进行充分的软件算法、关键硬件以及软硬件综合的测试评估.采用Matlab软件和TMS320F2812数字信号处理器实现某坦克水平向的软硬件设计和测试方案,实现了控制系统高级控制算法到应用处理硬件的无缝连接和代码的自动生成,从而为项目的前期开发和算法验证提供了一个好方法.     

不确定机械手的自适应神经滑模控制

针对不确定机械手的跟踪控制 ,提出了一种基于神经网络的自适应鲁棒控制器。该控制方案利用一个 Radial basis function神经网络逼近系统非线性不确定性 ,然后 ,通过一个滑模控制项消除网络逼近误差和外部干扰的影响 ,从而能保证闭环系统的稳定性和系统跟踪误差的渐近收敛     

三速制鱼雷自适应滑模控制研究

针对三速制鱼雷在不同速度下运动特性的变化对控制系统自适应性和鲁棒性的要求,提出一种自适应滑模控制策略。将纵向运动控制分为俯仰角控制和深度控制内外2个回路。深度控制回路采用自适应算法在线估计无法测量的攻角,俯仰角控制回路采用自适应滑模控制。在线估计不确定模型参数,并克服模型中的未建模不确定性,从而保证了三速制鱼雷在速度变化和模型参数不确定条件下的稳定性,消除了由于非零平衡态造成的深度稳态误差。仿真对比研究结果证明了该自适应滑模控制方法的有效性。     

交流位置伺服系统的模糊滑模自适应控制

为了实现某交流伺服系统的高精度位置跟踪控制,针对实际系统中所存在的转动惯量和负载力矩变化大、冲击力矩强等各种不确定因素,结合变结构控制、自适应控制及模糊控制的优点,本文提出了一种模糊滑模控制策略.其中滑模控制用来克服系统模型不精确和扰动的影响,同时为了抑制抖振,利用模糊系统在线调整控制增益,实时估计系统不确定量的边界值以削弱抖动.仿真结果表明,该控制器鲁棒性强,而且消除了超调,具有较好的动态性能及稳态精度,满足了性能指标的要求.