基于AMESim的某武器电液伺服系统仿真与优化控制研究
发布时间：2020-08-01 19:53
【摘要】：爆破扫雷器电液伺服系统是典型的非线性系统,它存在很多非线性环节：系统结构和参数具有不确定性、负载转矩变化等。因此采用传统的建模与控制策略难以满足控制精度要求。模糊PID控制非常适用于非线性系统,但对于干扰颇多的电液伺服系统,单纯的模糊PID控制不能有效的消除爆破扫雷器电液伺服系统控制过程中的干扰。复合控制器是结合前馈控制和模糊控制的控制策略。本文以某爆破扫雷器电液伺服系统为研究对象,采用遗传神经网络方法对对非线性时变系统辨识,并用前馈控制器与模糊PID控制器相结合的复合控制器对系统进行控制性能研究。论文首先要分析了某爆破扫雷器电液伺服系统结构、工作原理和硬件构成,在AMESim软件中搭建出液压伺服系统的仿真模型,并在Simulink软件中创建输入输出数据的采集模型。联合仿真后,采集得到爆破扫雷器液压回路的输入输出模型数据。分别采用径向基函数(RBF)神经网络、遗传算法(GA)优化RBF神经网络两种方法对爆破扫雷器电液伺服系统建模,并分析模型与实际输出误差和两信号相同程度的信号间方差,结果表明遗传算法(GA)优化RBF神经网络模型的建模精度高,泛化能力也比较好。最后,设计了爆破扫雷器电液伺服系统的复合控制器。复合控制器是结合前馈控制器与模糊PID控制器,并分别采用阶跃信号和正弦信号作为输入信号进行仿真,分析信号的跟踪曲线图和误差曲线图,与传统的PID控制相比,复合控制器提高了电液伺服系统的控制精度和稳态精度,增强了系统抗干扰能力。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ517
【图文】：
位置测量装置安装于内连杆短边端口与定向器连接的耳轴内。升降机构的伸缩杆和逡逑定向器要进行合理的设计，否则会妨碍发动机船^u盖和缩小发射架发射角调转范围。因逡逑此在满足总体使用和布置的情况下，应尽可能的缩短发射装置的长度，图２．４为发射结逡逑构的示意图。逡逑＿邋—逦^悖藻义希澹叔宥㈠危峰濉ⅰ⑽恢胣,量装宣逡逑升降油}逡逑图２．４火箭发射装置示意图逡逑火箭发射装置剪式高低升降机构由两根伸缩杆组成，伸缩杆内装有左旋螺杆和右旋逡逑螺杆各一根，下端固定在底盘车架上，上端与水平发射架相连。通过滑块的滑动，带动逡逑定向器做俯仰运动，剪式高低升降机构如图２．５所示。逡逑１１逡逑
算旋变值与实际发射角度的关系，对爆破扫雷器发射架的控制具有重要的意义。逡逑２．５．２射角与旋变值的关系逡逑剪式升降机构结构原理见图２．６。０为起落部分发射角，为旋变值（角），ｙ？为倾逡逑斜角，则可以得出射角０＝；Ｋ－ａ－ｉ３，如图２．６，在三角形ＥＦＧ中，在三角形ＧＭＫ中，逡逑ｓｉｎｊ３邋＝邋—，邋ｓｉｎ７邋＝邋—，ｃｏｓｙ邋＝邋，可得到Ｍ（７邋＝邋ｃｏｓｙ，ＥＭ邋＝邋－（ｂ＊ｓｉｎｙ＾，贝ｉｊ逡逑ｅｂｂ逡逑Ｐ邋＝邋ｓｉｎ－＇逦／逦（３．１５）逡逑ｂ邋＊邋ｃｏｓｙ邋＋邋ｙａ＾－（Ａ＊ｓｉｎ｝＾）逡逑０邋＝邋ｒ－ｓｉｎ＇＾＾－ｓｉｎ＇逦＾ｈ—７。邋（３．１６）逡逑ａ逦Ｚ？＊ｃｏｓｙ邋＋邋－＾（＆＊ｓｉｎｙ）逡逑＼逡逑７？逡逑图２．６剪式升降机构简图逡逑由于０为所需射角，可以通过调转旋变值ｒ完成旋转值与实际发射角度的转换。计逡逑算中注意角度和弧度的转换关系，０．０６度为１密位，输出值Ｙ需要转换成密位。逡逑１２逡逑
逦ｒ＾－邋ｉ－４逡逑＼舰逦＼底座＼压b滃义贤迹玻导羰礁叩蜕祷故疽馔煎义嫌捎谖恢貌饬孔爸貌獾玫慕嵌炔豢杀苊獾挠胧导史⑸浣嵌却嬖谝欢ǖ奈蟛睿虼思棋义纤阈渲涤胧导史⑸浣嵌鹊墓叵担员粕ɡ灼鞣⑸浼艿目刂凭哂兄匾囊庖濉ｅ义希玻担采浣怯胄渲档墓叵靛义霞羰缴祷菇峁乖砑迹玻丁＃拔鹇洳糠址⑸浣牵渲担ń牵课沐义闲苯牵蚩梢缘贸錾浣牵埃剑唬耍幔椋常缤迹玻叮谌切危牛疲侵校谌切危牵停酥校义希螅椋睿辏冲澹藉濉澹螅椋睿峰澹藉濉悖铮螅澹藉澹傻玫剑停ǎ峰澹藉澹悖铮螅牛湾澹藉澹ǎ猓螅椋睿蓿矗椋赍义希澹猓忮义希绣澹藉澹螅椋睿у危危ǎ常保担╁义希忮澹澹悖铮螅澹澹幔蓿ǎ粒螅椋睿蓿╁义希板澹藉澹颍螅椋睿В蓿蓿螅椋睿у危蓿琛贰ｅ澹ǎ常保叮╁义希徨危冢浚悖铮螅澹澹蓿ǎΓ螅椋睿╁义希苠义希罚垮义贤迹玻都羰缴祷辜蛲煎义嫌捎冢拔枭浣牵梢酝ü髯渲担蛲瓿尚涤胧导史⑸浣嵌鹊淖弧＜棋义纤阒凶⒁饨嵌群突《鹊淖还叵担埃埃抖任泵芪唬涑鲋担傩枰怀擅芪弧ｅ义希保插义
本文编号：2777923
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ517
【图文】：
位置测量装置安装于内连杆短边端口与定向器连接的耳轴内。升降机构的伸缩杆和逡逑定向器要进行合理的设计，否则会妨碍发动机船^u盖和缩小发射架发射角调转范围。因逡逑此在满足总体使用和布置的情况下，应尽可能的缩短发射装置的长度，图２．４为发射结逡逑构的示意图。逡逑＿邋—逦^悖藻义希澹叔宥㈠危峰濉ⅰ⑽恢胣,量装宣逡逑升降油}逡逑图２．４火箭发射装置示意图逡逑火箭发射装置剪式高低升降机构由两根伸缩杆组成，伸缩杆内装有左旋螺杆和右旋逡逑螺杆各一根，下端固定在底盘车架上，上端与水平发射架相连。通过滑块的滑动，带动逡逑定向器做俯仰运动，剪式高低升降机构如图２．５所示。逡逑１１逡逑
算旋变值与实际发射角度的关系，对爆破扫雷器发射架的控制具有重要的意义。逡逑２．５．２射角与旋变值的关系逡逑剪式升降机构结构原理见图２．６。０为起落部分发射角，为旋变值（角），ｙ？为倾逡逑斜角，则可以得出射角０＝；Ｋ－ａ－ｉ３，如图２．６，在三角形ＥＦＧ中，在三角形ＧＭＫ中，逡逑ｓｉｎｊ３邋＝邋—，邋ｓｉｎ７邋＝邋—，ｃｏｓｙ邋＝邋，可得到Ｍ（７邋＝邋ｃｏｓｙ，ＥＭ邋＝邋－（ｂ＊ｓｉｎｙ＾，贝ｉｊ逡逑ｅｂｂ逡逑Ｐ邋＝邋ｓｉｎ－＇逦／逦（３．１５）逡逑ｂ邋＊邋ｃｏｓｙ邋＋邋ｙａ＾－（Ａ＊ｓｉｎ｝＾）逡逑０邋＝邋ｒ－ｓｉｎ＇＾＾－ｓｉｎ＇逦＾ｈ—７。邋（３．１６）逡逑ａ逦Ｚ？＊ｃｏｓｙ邋＋邋－＾（＆＊ｓｉｎｙ）逡逑＼逡逑７？逡逑图２．６剪式升降机构简图逡逑由于０为所需射角，可以通过调转旋变值ｒ完成旋转值与实际发射角度的转换。计逡逑算中注意角度和弧度的转换关系，０．０６度为１密位，输出值Ｙ需要转换成密位。逡逑１２逡逑
逦ｒ＾－邋ｉ－４逡逑＼舰逦＼底座＼压b滃义贤迹玻导羰礁叩蜕祷故疽馔煎义嫌捎谖恢貌饬孔爸貌獾玫慕嵌炔豢杀苊獾挠胧导史⑸浣嵌却嬖谝欢ǖ奈蟛睿虼思棋义纤阈渲涤胧导史⑸浣嵌鹊墓叵担员粕ɡ灼鞣⑸浼艿目刂凭哂兄匾囊庖濉ｅ义希玻担采浣怯胄渲档墓叵靛义霞羰缴祷菇峁乖砑迹玻丁＃拔鹇洳糠址⑸浣牵渲担ń牵课沐义闲苯牵蚩梢缘贸錾浣牵埃剑唬耍幔椋常缤迹玻叮谌切危牛疲侵校谌切危牵停酥校义希螅椋睿辏冲澹藉濉澹螅椋睿峰澹藉濉悖铮螅澹藉澹傻玫剑停ǎ峰澹藉澹悖铮螅牛湾澹藉澹ǎ猓螅椋睿蓿矗椋赍义希澹猓忮义希绣澹藉澹螅椋睿у危危ǎ常保担╁义希忮澹澹悖铮螅澹澹幔蓿ǎ粒螅椋睿蓿╁义希板澹藉澹颍螅椋睿В蓿蓿螅椋睿у危蓿琛贰ｅ澹ǎ常保叮╁义希徨危冢浚悖铮螅澹澹蓿ǎΓ螅椋睿╁义希苠义希罚垮义贤迹玻都羰缴祷辜蛲煎义嫌捎冢拔枭浣牵梢酝ü髯渲担蛲瓿尚涤胧导史⑸浣嵌鹊淖弧＜棋义纤阒凶⒁饨嵌群突《鹊淖还叵担埃埃抖任泵芪唬涑鲋担傩枰怀擅芪弧ｅ义希保插义
本文编号：2777923
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