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多火炮伺服系统交叉耦合同步控制及仿真研究

陈栋良  
【摘要】:火炮是现代战争主战兵器之一,不断提高其射击的精度和作战效能,是适应信息化战争的迫切需要。火炮群射击是火炮主要的作战手段,由于各火炮特性的分散及随机干扰等多种因素的影响,在射击时会产生火炮与火炮之间的运动位置误差,出现运动不同步的现象,进而影响火炮的定位精度。 针对这一问题,本文详细研究了单门火炮的伺服控制系统的结构特点,认真分析了目前运用于各领域的控制策略和方案,综合考虑了随机信号的干扰和每门火炮伺服控制系统参数不一致等因素而引起的跟踪误差和同步误差。为了补偿这两种误差,运用一种交叉耦合的控制方法,设计了两门火炮的同步运动控制器。这种控制器具有结构简单,功能稳定,鲁棒性好的特点。 仿真实例表明,运用交叉耦合的控制方法,火炮之间的运动同步误差的最大值减小幅度在25%以上,效果显著,可以较好地实现多种类型火炮之间的同步控制,进而提高火炮群的整体作战效能。 应用交叉耦合控制方法有望进一步完善火炮控制系统的结构,提高火炮的性能。同时,该方法可用于雷达、导弹等武器装备的协同控制,并在工业控制和工程实践中有较好的运用前景。


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