坦克高速行进间发射的多维泰勒网优化控制研究与仿真

发布时间：2020-10-22 04:49

　　 坦克以其射击火力强大、越野机动性高和防护力坚固的特点,在很大程度上决定了第二次世界大战的结果,当今军事装备已经高度现代化,但坦克仍然是各国作战武器库中的重要成员。坦克具有独特的打击稳定性和强大的通过性,其可靠性与性价比均强于其他作战武器,因此当今各国都十分重视坦克的研究。随着科技的不断发展,坦克火控系统水平不断提高,越来越多的控制方法应用到坦克火炮控制中。坦克机械系统构造复杂,同时具有强耦合与非线性的特点。本文设计了两种适用于机理未知的非线性系统控制方法,对坦克高速行进间的发射角进行控制,并且通过仿真对比各自的优缺点。本文首先根据坦克的物理机械构造在多体系统仿真软件Adams中建立坦克虚拟样机,同时根据路面不平度理论生成了Adams仿真路面文件。然后使用Adams/Control插件,采用控制系统导入的方法使坦克机械系统模型与控制系统模型相关联。选取经典控制方法PID控制作为第一种控制方法。针对所建立的坦克虚拟样机模型的输入输出变量设计PID控制器,并使用Simulink/RTW工具箱生成控制器模块的C代码,然后导入Adams使之与坦克虚拟样机相关联,并在不同坦克行驶速度下进行仿真。采用最新提出的多维泰勒网控制作为第二种控制方法。首先简单地介绍了多维泰勒网的理论和应用；然后介绍了多维泰勒网控制器设计方法和优化过程；最后以PID控制为基础设计了坦克行进间高低角和方向角的多维泰勒网控制器,生成相应的多维泰勒网控制器代码,并导入Adams进行仿真。在相同车速和路面等级条件下,分析坦克行进间火炮身管和炮塔振动特性,对比两种不同控制方法各自控制效果。仿真结果表明,在同等条件下,对于本文所建立的坦克虚拟样机行进间高低角和方向角的控制,PID控制比多维泰勒网控制的超调量大,调节时间长,在目标角度附近的振动更大,因此多维泰勒网控制器对坦克高速行进间发射角的控制在动态性能和抗干扰能力方面都有一定的优势。最后总结所做工作,同时对后续工作做进一步展望。
【学位单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TJ811
【部分图文】：

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【引证文献】

相关博士学位论文 前1条

1 张教军;非线性时变系统的多维泰勒网优化输出跟踪控制[D];东南大学;2018年

相关硕士学位论文 前5条

1 朱信帅;海上石油钻井平台动力定位的多维泰勒网优化控制[D];东南大学;2018年

2 卢天鸣;坦克行进间炮口振动分析与测试技术研究[D];南京理工大学;2018年

3 张鹏;基于多维泰勒网优化控制的舰船减摇三维仿真[D];东南大学;2017年

4 刘希鹏;打击静态目标面对称巡航导弹飞行的多维泰勒网优化控制[D];东南大学;2017年

5 李东晓;不规则路面坦克高速行进间发射的多维泰勒网优化控制及外弹道仿真[D];东南大学;2017年

本文编号：2851114