基于模糊遗传模拟退火的火炮伺服系统控制研究

发布时间：2024-04-19 06:04

　　随着军事技术的发展和战争形势的变化,现代战争对火炮的射击精度和速度有了更高的要求。火炮位置伺服系统的控制性能直接影响着火炮射击精度和速度。为了提高轮式自行火炮的调炮性能,本论文在某轮式自行火炮研制的背景下,对位置伺服系统的软、硬件和控制策略进行研究。有效地提高调炮的精度和调炮的速度,并对位置干扰进行有效地抑制,缩短了干扰后的调整时间,具有重要的理论价值和现实意义。本文以轮式自行火炮交流伺服系统为研究对象,对位置交流伺服系统的控制进行研究,主要从以下几个方面介绍:(1)介绍课题研究的背景和意义,伺服系统的发展及特点,交流伺服系统的控制策略。(2)交流伺服系统实验台的搭建,介绍试验台的组成及各个部分的工作原理;设计了基于STM32+DSP的硬件电路和伺服放大电路;编写了部分下位机控制软件和上位机调试界面。(3)利用神经网络对交流伺服系统进行系统辨识,分别进行了 BP神经网络和粒子群算法优化的RBF神经网络系统辨识,通过比较两种辨识方法的效果,选用粒子群算法优化RBF神经网络辨识的交流伺服系统模型。(4)控制器的设计,采用遗传模拟退火优化的模糊PID控制器:用遗传算法和模拟退火算法优化模糊控...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 交流伺服系统简介
    1.3 交流伺服系统控制策略介绍
    1.4 论文的主要内容和结构
        1.4.1 论文研究的主要内容
        1.4.2 论文的结构
2 火炮交流伺服系统实验平台的搭建
    2.1 火炮交流伺服系统简介
    2.2 交流伺服实验台的组成和搭建
        2.2.1 控制计算机
        2.2.2 实验台的传动部分
        2.2.3 角位置信号采集模块
        2.2.4 永磁同步电机数学模型和矢量控制策略
    2.3 硬件电路设计
        2.3.1 基于STM32+DSP的硬件设计
        2.3.2 伺服放大电路设计
    2.4 控制系统软件设计
        2.4.1 上位机控制显示界面设计
        2.4.2 下位机控制软件设计
    2.5 本章小结
3 火炮交流伺服系统辨识研究
    3.1 系统辨识的基本流程
    3.2 系统辨识信号的设计和预处理
        3.2.1 辨识输入信号的选择
        3.2.2 采样率的选择和输出信号采集设计
        3.2.3 系统辨识数据处理
    3.3 神经网络系统辨识研究
        3.3.1 神经网络系统辨识介绍
        3.3.2 BP神经网络系统辨识
        3.3.3 基于粒子群优化的RBF神经网络系统辨识
    3.4 本章小结
4 火炮交流伺服系统控制器的设计
    4.1 遗传算法和模拟退火算法
        4.1.1 遗传算法的设计流程和特点
        4.1.2 模拟退火算法设计流程和特点
    4.2 模糊PID控制器设计
        4.2.1 PID控制
        4.2.2 模糊控制介绍
        4.2.3 模糊PID控制器设计
    4.3 基于遗传模拟退火优化的模糊PID控制
        4.3.1 遗传模拟退火算法优化流程设计
        4.3.2 遗传模拟退火优化的模糊PID控制器的设计
    4.4 系统仿真实验与分析
    4.5 本章小结
5 半实物仿真实验
    5.1 半实物仿真实验平台搭建
    5.2 实验结果与分析
    5.3 本章小结
6 结束语
致谢
参考文献
附录



本文编号：3958328