导弹总线网络控制系统时延补偿策略的研究

发布时间：2023-06-17 11:40

　　传统的点对点控制系统结构所显现出来的布线复杂、维护困难、可扩展性差、成本高等问题日益突出，难以满足不断提高的导弹控制系统的性能要求。为克服这些缺陷，越来越多的导弹采用了总线网络控制技术。由于总线网络带宽、协议的限制，导致信息时延的产生。本课题对1553B总线、CAN总线以及以太网的特性进行对比研究，选择CAN总线作为所研究的总线网络控制系统的控制网络，并对导弹总线网络控制系统中时延的产生与组成进行分析，建立总线网络控制系统时延模型。 本课题在对比分析常见的时延补偿方案后，考虑模型的简化对实际控制网络的影响，针对导弹总线网络的时延特性，建立起总线网络控制系统，设计一种基于RBF神经网络预测控制的时延补偿策略，实现对网络时延的实时补偿，并利用Matlab进行计算和仿真。与PID控制方法相比较，RBF神经网络预测控制方法更能有效地改善网络时延所带来的影响，降低超调量，缩短调节时间。 为克服Matlab仿真中时延模块的局限性，在深入探究网络时延对导弹总线网络控制系统的影响后，采用基于Matlab/Simulink平台的TrueTime仿真工具箱，真实再现总线网络的工作环境，研究网络时延对导弹系...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
    1.2 网络控制系统概况
        1.2.1 网络控制系统的发展
        1.2.2 总线网络控制系统的优点
        1.2.3 总线网络控制系统的缺点
        1.2.4 导弹总线网络控制系统的特有问题
    1.3 网络控制的研究现状
    1.4 主要内容与章节安排
第2章 导弹总线网络控制系统时延分析
    2.1 总线特性分析
        2.1.1 1553B 总线
        2.1.2 CAN 总线
        2.1.3 工业以太网
        2.1.4 总线的对比研究
    2.2 时延的产生和组成
        2.2.1 时延的定义
        2.2.2 时延的产生与组成
        2.2.3 驱动方式对总线网络时延的影响
    2.3 总线网络系统时延的模型
        2.3.1 常见的总线网络时延模型
        2.3.2 总线网络控制系统时延建模
    2.4 常见的时延补偿方法
    2.5 本章小结
第3章 RBF 神经网络预测控制时延补偿方法
    3.1 预测控制
    3.2 神经网络
        3.2.1 基本特征
        3.2.2 神经网络的学习规则
        3.2.3 RBF 网络结构
    3.3 基于预测偏差的 RBF 网络预测控制
        3.3.1 RBF 网络动态模型的建立
        3.3.2 基于 RBF 网络动态模型的预测偏差控制的优化算法
        3.3.3 一维黄金分割法寻优
    3.4 本章小结
第4章 导弹总线网络控制系统时延补偿策略
    4.1 导弹总线网络控制系统
        4.1.1 系统中各模块功能
        4.1.2 系统工作原理及时延情况分析
        4.1.3 导弹运动模型
    4.2 基于 RBF 神经网络预测控制的导弹总线网络仿真
    4.3 本章小结
第5章 基于 TrueTime 的时延补偿策略验证
    5.1 网络控制系统仿真平台的分析比较
    5.2 TrueTime 工具箱分析
    5.3 TrueTime 部分工具箱功能模块分析
        5.3.1 TrueTime Kernel
        5.3.2 TrueTime Network
    5.4 TrueTime 工具箱的网络控制系统的仿真
        5.4.1 导弹总线网络控制系统模型的建立
        5.4.2 导弹总线网络时延仿真
        5.4.3 基于不同总线的导弹网络控制系统仿真
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 研究总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果



本文编号：3834026