基于以太網的多隨動系統定位控制.pdf

1、針對高炮多隨動系統高精度定位控制研究中存在的亟需解決的關鍵問題:系統通信速率低、組網能力有限、炮控系統存在外界干擾及諸多非線性因素，本文旨在解決這些制約高炮性能的瓶頸問題，提出了基于以太網的網絡控制，并設計了一種基于連續(xù)光滑的擴張狀態(tài)觀測器的分數階PID控制器。
　　本文以高炮高精度定位控制設計為研究背景，立足于網絡化控制結構成為控制系統主流的現實，在以太網實時性分析、控制系統設計及數學仿真驗證等方面，展開了基于以太網的高速、高精

2、度定位控制系統的研究，重點研究了隨動系統通信網絡的通信實時性、多隨動控制系統的定位控制策略。針對系統通信實時性問題，提出了確定性實時以太網模型及分時調度方法，設計了系統通信網絡實驗方案，并分析了基于CAN-以太網通信網絡的時延。由于定位控制器是基于自抗擾技術設計的，本文針對自抗擾控制中基于fal()函數的擴張狀態(tài)觀測器(ESO)易產生高頻顫振的缺點，構造了連續(xù)光滑的fan()函數，設計了基于fan()函數的擴張狀態(tài)觀測器(CS-ESO)

3、，并通過數字仿真驗證了改進控制算法的正確性。對于高炮多隨動控制系統的諸多非線性特征，提出了以分數階PID為主控制器，通過CS-ESO進行實時動態(tài)反饋補償的控制策略。為了檢驗所設計控制器在實際多隨動控制系統中的控制性能，對系統進行了建模仿真及半實物平臺實驗分析。
　　半實物仿真結果表明:CAN-以太網通信網絡實時性高，工控機依次給六個炮控系統發(fā)送定位信息，從發(fā)送至接收到反饋信息總耗時為72ms;設計的CS-ESO觀測性能好，基于CS