舰载火箭炮伺服控制系统设计

基于DSP2812的火炮随动控制系统设计
季炜淞;江剑
【期刊名称】《四川兵工学报》
【年(卷),期】2012(033)012
【摘要】设计了某大口径火炮随动控制系统,该系统以TI公司的TMS320F2812辅以外围电路,构成嵌入式随动系统控制器,采用先进的PID控制算法,以CAN为通信总线实现位置闭环,通过RS232串口通信与PC机实现通信,实时监控火炮姿态。

该设计不仅充分发挥了DSP的处理速度快、适合复杂算法的特点,保证了整体系统的实时性,而且应用PC机实现了强大的监控与图形显示功能。

该系统响应快,过渡过程时间短,且超调量小,振荡次数少,输出与输入之间的误差小,兼顾了系统的动态品质和静态品质。

【总页数】3页(P21-23)
【作者】季炜淞;江剑
【作者单位】南京理工大学机械工程学院,南京210094;南京理工大学机械工程学院,南京210094
【正文语种】中文
【中图分类】TJ33
【相关文献】
1.基于CAN总线的火炮随动稳定性能参数测控系统设计
2.基于DSP的自行火炮数字交流随动系统设计
3.基于模型预测控制的火炮随动系统设计
4.一种基于积分
滑模控制技术的火炮随动系统设计5.基于转子磁链定向的感应电机火炮随动系统设计
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作者简介：周超（1986—），女，江苏镇江人，硕士研究生，研究方向为智能控制。

多管火箭炮伺服随动系统设计及仿真周超，张龙（南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094）摘要：以某多管火箭炮伺服随动系统为背景，建立了系统的数学模型。

为满足系统高速高精度的位置控制，设计了复合模糊PID 控制器。

仿真结果表明该方法可以有效地提高火箭炮的自适应能力和鲁棒性，保证了目标跟踪精度。

关键词：多管火箭炮；模糊PID ；仿真中图分类号：TH12；TP391．9文献标志码：A文章编号：1671-5276（2012）03-0091-02Design and Simulation of Servo System for Multiple Rocket LaunchersZHOU Chao ，ZHANG Long（School of Mechanical Engineering ，Nanjing University of Science and Technology ，Nanjing 210094，China ）Abstract ：This paper takes the servo sysytem fo multi-barrel rocket launchers as the background and builds its mathematical model．To meet the high-speed and high-precision position control of this system ，it also designs the composite fuzzy PID controller．The simulation results show that the method is used to effectively improve the rocket ’s adaptive ability and robustness and ensure the ac-curacy of target tracking．Key words ：multiple rocket launchers ；fuzzy PID ；simulation0引言火箭炮通常为多管联装，是炮兵的主要火力压制武器之一，具有结构简单、火力猛、射速高、反应快和突袭性好的特点，多用于对地面目标实施射击。

火炮发射与控制学报J OU RNAL OF GUN L AUNCH &CON TROL 2006年基于DSP 的坦克炮控制伺服系统刘水泉　张长泉　韩　洋(装甲兵工程学院控制工程系,北京　100072)摘　要: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。

关键词:自动控制技术;数字信号处理器;DSP ;驱动电路;数字控制器中图分类号:TJ81+0137 学科分类代码:510・80 文献标识码:A收稿日期:2006203220;修回日期:2006204211。

作者简介:刘水泉(1981-),男,硕士研究生。

主要研究方向:火力指挥与控制、电子稳像。

目前,我国炮控系统的控制方式主要是电液控制。

电液控制是模拟控制,与电传系统相比,虽可以有较高的性能指标,但噪声大,易泄漏,油喷出后还会导致二次效应,威胁乘员的安全;另外还有调速范围小、体积大和效率低等缺点。

相比而言,电传系统交流电机在能量传输时效率高、变换灵活。

数字控制具有模拟控制所无法比拟的许多优点,如可灵活的改变各类参数,分辨率较高,运行可靠,无温度漂移,动态响应快,还可以具有保护、故障监视、自诊断以及和上位管理机通信等功能[1,2],因此具有更高的应用价值,成为国内外在该领域研究的焦点。

1　系统总体方案设计系统采用TI 公司的F28X 系列DSP 控制器,它不但提供了大的程序容量和强大的运算速度,而且把电机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。

火炮随动控制系统监控仪设计蔡荣立,谭番琼(西安工业大学,陕西西安　710032)摘　要:介绍基于嵌入式PC104计算机和MCS 251单片机的火炮随动控制系统监控仪设计。

该系统要求实时显示火炮高低和方位主令曲线及火炮位置反馈曲线,并且实时监控火炮的极限位置。

采用PC104模块实现主令发送及曲线显示,单片机实时检测火炮极限位置,单片机和PC104模块与火炮随动系统之间通过CAN 总线通信,单片机与PC104模块之间通过串口进行数据设置及状态信息传送。

该设计不仅利用PC104模块实现了强大的计算及图形显示功能,同时采用单片机又保证了整体系统的实时性。

关键词:随动系统;PC104;CAN 总线;串行通信中图分类号:TP275 文献标识码:A 文章编号:10042373X (2010)0920032203Design of Monitoring Apparatus in Mobile Servo 2control System of ArtilleryCA I Rong 2li ,TAN Fan 2qiong(Xi ’an Technological University ,Xi ’an 710032,China )Abstract :The design of the monitering apparatus in the molile servo 2control system for artillery based on the embedded PC104computer and MCS 251monolithic integrated circuit is introduced.The requirements to carry out the real 2time display of the master curves of elevation and azimuth ,feedback curve of artillery position and real 2time monitoring of the artillery ′s limit 2ing position should be satisfied for the system.PC104modules are used to achieve the master ′s delivery and display of curve.MCU are used to perform the real 2time detection of the artillery limited position.The communication between PC104module and MCU with artillery servo 2system is achieved by CAN bus.The transmission of status information and data setting be 2tween the MCU and PC104modules are achieved by a serial port.This design not only realized the formidable f unction of computation and the graphical display by the PC104modules ,but also ensured overall system ′s timeliness through MCU.K ey words :servo 2control system ;PC104;CAN bus ;serial communication收稿日期:20092122080　引　言近年来,随着高新技术武器的不断涌现,其目标识别能力、隐蔽程度、目标命中精度均大大提高,这给火炮武器系统提出了新的要求。

舰载火控雷达交流伺服系统仿真分析1.引言：介绍舰载火控雷达交流伺服系统和其重要性，同时介绍仿真分析的重要性和本文的研究目的。

2.系统概述：介绍舰载火控雷达交流伺服系统的功能和构成，讲解各个部分的作用及其工作原理，以及各个部分之间的关系。

3.数学模型：建立舰载火控雷达交流伺服系统的数学模型，并详细介绍模型各个部分包括传输模型、控制模型以及实际模型，以及这些模型的数学形式和物理意义。

4.仿真分析：基于建立的数学模型，使用Simulink建立舰载火控雷达交流伺服系统的仿真模型，对系统进行仿真分析，包括系统稳定性、系统响应速度、控制效果等指标的分析，并考虑与实际系统的误差。

5.结论和展望：总结本文的研究工作，分析仿真结果，提出结论，同时展望未来可能的改进和研究方向，为舰载火控雷达交流伺服系统的优化提供帮助。

第一章节是引言，主要介绍舰载火控雷达交流伺服系统的重要性以及本文的研究目的。

现代军事技术的快速发展和日益增强的国家安全要求，使得军事装备的精度和效率要求越来越高。

舰载火控雷达在现代军舰中扮演着重要的角色，能够对来袭目标进行探测和跟踪，并进行精确打击。

而舰载火控雷达交流伺服系统则是控制火控雷达瞄准机构的重要部件，直接影响着系统响应速度、稳态误差和动态误差等指标。

为了提高舰载火控雷达交流伺服系统的性能、优化系统结构，需要进行仿真分析来对系统进行评测和优化。

这种仿真分析的有效性在过去的研究中已被证明。

与其他测试和优化方法相比，仿真分析具有便利性和经济性，能够建立多种场景并对不同参数组合进行测试，以最小的代价实现全面的测试。

本文的研究目的是基于舰载火控雷达交流伺服系统的数学模型，建立系统的仿真模型，并对系统进行仿真分析。

通过对系统的仿真分析，评测系统在不同条件下的性能指标，比如系统响应速度、稳态误差和动态误差等指标，并与实际系统的误差进行对比分析。

最终，从模型分析的角度考虑如何优化系统的结构和性能，从而提高系统的效率和精度。

一种用于航母自动着舰的视觉伺服技术航母自动着舰是一项十分复杂的任务，需要高度精确的控制和无时无刻的监控。

视觉伺服技术是一种基于计算机视觉的自动控制技术，提供了有效的解决方案。

本文将介绍一种用于航母自动着舰的视觉伺服技术。

首先，本技术使用摄像头和激光雷达等设备来获取舰岛内和飞机外部的图像信息。

基于这些数据，视觉伺服系统计算出飞机的位置、速度和方向等关键参数，并将这些参数反馈给舰载计算机。

接下来，系统根据这些参数进行自主决策，控制舰载光学跟踪系统的角度和位置，确保目标在视线范围内。

然后，视觉伺服系统使用计算机视觉技术识别和跟踪目标。

这里，我们采用了一种称为光流跟踪的技术，它是一种基于时间连续的图像间差异来计算目标速度和位置的方法。

通过光流跟踪技术，系统可以不断地获取目标的位置和速度信息，并根据这些数据动态地调整飞行线路。

最后，本技术还使用了一种称为反演控制的方法，来保证舰载系统的稳定性和精准性。

反演控制是一种基于强化学习的自适应控制方法，为系统提供了一个智能的决策机制，使得系统可以快速地调整参数，使其更加精准地对准目标。

综上所述，视觉伺服技术是一种基于计算机视觉和自动控制的自适应技术，可以为航母自动着陆提供有效的解决方案。

无论是在海上还是在复杂的气象条件下，这种技术都能够提供高精度、高稳定性、高效率的自动着陆服务，大大提高了飞机着陆的安全性和可靠性。

在未来，这种技术还将进一步发展，使得其适用性更加广泛，成为军事、民用领域的重要技术。

相关数据是指与某一主题或事件有关的数字或统计数据。

对于任何一个领域，数据的分析都是非常重要的，它可以让我们更清楚地了解某些方面的情况，提供有效的参考依据，并指导我们制定更好的政策和决策。

以下是针对航母自动着舰的相关数据分析：一、自动着舰的安全性安全性是在海上执行飞机自动着舰任务时最重要的考虑因素之一。

有关统计数据显示，航空母舰是最危险的海上工作职能之一。

根据美国军方的数据，通过自动着陆系统实现的失误几率仅为0.3％，而传统的人工着陆几率约为2.5％。

基于并行控制的火箭弹发控装置交流伺服系统控制摘要：针对一般的火箭弹发控装置交流伺服系统调控方法难以达到较好性能的问题，提出一种RBF神经网络-单神经元PID自校正控制方法。

针对上述算法自适应能力不强的问题，引入一种并行复合控制策略，以RBF神经网络和单神经元PID做并行控制，通过半实物仿真分别对RBF神经网络PID自校正控制器和并行复合控制器的性能进行试验验证。

仿真结果表明：采用并行复合控制的火箭弹发控装置伺服系统反应速度更快、稳定性更强、精度更高，能够更好地满足火箭弹发控装置交流伺服系统的性能指标要求。

关键词：火箭弹发控装置；交流伺服系统；调控方法0 引言火箭弹发控装置伺服系统是火箭弹发控装置武器最重要的组成部分之一，高精度、稳定的火炮伺服系统是保障火箭弹发控装置武器控制性能的重要因素。

但火炮武器的使用环境存在着很多非线性因素，耦合、时变和负载扰动等，一般的控制策略难以满足控制要求。

与传统的控制算法相比较，单神经元控制算法拥有以下优点：非线性逼近能力、自学习能力和自适应能力较强，并且结构简单。

为了在线对被控对象的参数进行动态调整操作，将单神经元与常规PID控制方法相融合，形成了单神经元自适应PID控制器。

单神经元PID速度控制器在调速方面拥有很大的优势，对系统的快速性、抗扰动性起到了明显改善作用。

RBF神经网络是一种基于三层前馈网络结果的调控方法。

它训练速度快，结构简单，并且存在很强的整体逼近性能，没有收敛速度慢和形成局部最小等问题，从而广泛应用于模式识别、函数逼近和信号处理等领域。

但是RBF的控制策略运用了经验风险最小化原则，带有很大的经验化成分，可能会在某种程度上产生过学习的问题。

并行控制在交流伺服系统的线性控制方面拥有很好的控制效果、跟踪效果和鲁棒性，较好地保证了系统的控制性能。

由于火箭弹发控装置交流伺服系统在调控中存在的耦合、时变和负载扰动等情况，一般的调控方法难以达到较好的性能，所以笔者提出一种RBF神经网络-单神经元PID自校正控制方法。

基于模糊控制的火箭伺服系统频域控制设计
方法
1模糊控制的火箭伺服系统
模糊控制是一种强大的控制理论,可以有效控制复杂的系统.近年来，模糊控制技术被广泛用于航天火箭伺服系统。

火箭伺服系统是一种关键性的控制系统，负责火箭在轨道行驶过程中的安全高精度控制。

火箭会受到外力的影响，系统的延迟和非线性会影响控制的精度。

因此，火箭伺服系统的控制设计必须考虑非线性及延迟的特性，寻求更好的控制性能。

2基于模糊控制的火箭伺服系统频域控制设计方法考虑到多种非线性和延迟性特征，在火箭伺服系统控制设计中，模糊技术是更有效的选择，它可以满足实际应用中复杂多变的系统控制需要。

因此，为了实现火箭伺服系统的高精度控制，基于模糊控制的火箭伺服系统频域控制设计方法是可行的选择。

基于模糊控制的火箭伺服系统频域控制设计方法，通过使用模糊控制和系统频域算法，首先可以建立一个频域模型，来建模火箭伺服系统的非线性和延迟性。

然后，使用优化技术，来强制频率响应满足指定的振动和平稳性要求，从而得到最佳系统参数。

最后，将这些参数应用到火箭伺服系统，以实现高效率、高可靠性的系统控制。

3总结
模糊控制是用来控制复杂系统的有效途径，可以有效解决航空火箭伺服系统控制中的实际问题。

基于模糊控制的火箭伺服系统频域控制设计方法通过系统频域建模法，优化技术以及模糊控制技术，为航天火箭伺服系统的更加可靠的控制提供了可行的解决方案。