某火箭炮伺服控制系统设计及控制算法研究

发布时间：2025-02-11 09:46

　　火箭炮是现代陆军远程纵深打击的主要武器,主要用于对敌方大面积集群目标进行快速、毁灭性的打击。实现火箭炮的高精度打击和快速反应一直是各国研究的重点。火箭炮的打击精度和反应速度主要取决于火箭炮伺服控制系统的性能。目前,在高精度的火箭炮伺服系统方面,相比于国外先进水平,国内还有很大的差距。因此,研制高精度的火箭炮伺服控制系统对我国火箭炮的发展具有很重要的意义。本文以某新型火箭炮的研制工作为背景,研究了该型火箭炮交流伺服控制系统的模型辨识和控制策略。本文的主要工作包括以下几个方面：介绍了某火箭炮交流伺服系统的工作原理进行,推导了永磁同步电机和伺服控制系统的传递函数,并详细分析了系统中存在的非线性和不确定因素,为下一步的研究工作奠定了基础。研究了系统离线辨识方案。离线辨识采用DRNN神经网络辨识方法,并分别采用遗传算法(GA)和差分进化算法(DE)对DRNN神经网络的初始权值进行优化。仿真研究表明,遗传算法和差分进化算法均有效的提高了网络的辨识精度和收敛速度,其中差分进化算法的效果最好,最终确定了基于DE算法优化的DR NN神经网络作为系统离线辨识方案。研究了基于DRNN神经网络的间接模型参考自适...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 伺服系统的发展
    1.3 交流伺服系统建模方法综述
        1.3.1 机理分析法
        1.3.2 系统辨识
    1.4 火箭炮伺服系统常用控制方式
    1.5 本文的主要内容与章节安排
2 某火箭炮伺服控制系统的结构和数学模型
    2.1 引言
    2.2 某火箭炮伺服控制系统的构成
    2.3 PMSM数学模型
    2.4 某火箭炮伺服控制系统的数学模型
    2.5 系统的非线性和不确定性分析
    2.6 本章小节
3 基于DRNN神经网络的系统非线性模型离线辨识
    3.1 引言
    3.2 辨识数据的获取
        3.2.1 输入数据的选取
        3.2.2 辨识数据的获取与预处理
    3.3 神经网络简介
        3.3.1 MP神经元模型
        3.3.2 神经网络结构
        3.3.3 神经网络非线性辨识常用结构
    3.4 基于DRNN网络系统非线性模型离线辨识
        3.4.1 DRNN网络离线辨识结构与算法
        3.4.2 DRNN网络离线辨识步骤及流程
        3.4.3 DRNN网络辨识研究
    3.5 本章小结
4 基于GA-DRNN和DE-DRNN的系统非线性模型离线辨识
    4.1 遗传算法
        4.1.1 遗传算法概述
        4.1.2 遗传算法的实现
    4.2 基于GA-DRNN网络系统非线性模型离线辨识
        4.2.2 GA-DRNN网络离线辨识步骤及流程
        4.2.3 GA-DRNN离线辨识结果
    4.3 基于DE-DRNN网络的系统非线性模型离线辨识
        4.3.1 DE算法概述
        4.3.2 DE算法的实现
        4.3.3 DE-DRNN网络离线辨识步骤及流程
        4.3.4 DE-DRNN网络离线辨识结果
    4.4 几种辨识方案仿真结果比较
    4.5 本章小结
5 某火箭炮伺服控制系统的神经网络模型参考自适应控制
    5.1 引言
    5.2 神经网络模型参考自适应控制器结构
    5.3 在线辨识器NNI设计
        5.3.1 DRNN网络在线辨识算法的实现
        5.3.2 DRNN网络在线辨识步骤及流程
    5.4 控制器NNC设计
        5.4.1 参考模型的选取
        5.4.2 DRNN网络控制器设计
        5.4.3 DRNN网络控制器收敛性分析
    5.5 神经网络间接模型参考自适应控制仿真研究
    5.6 本章小结
6 试验研究
    6.1 仿真平台
        6.1.1 控制计算机
        6.1.2 D/A转换电路
        6.1.3 伺服放大电路
        6.1.4 RDC转换模块
        6.1.5 速度反馈电路
    6.2 试验结果与分析
7 结束语
致谢
参考文献
附录



本文编号：4033086