現(xiàn)代防空火炮隨動系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用研究.pdf

1、最近幾場戰(zhàn)爭的告終，給出這樣一個結(jié)論:當(dāng)今世界的武器技術(shù)，其自動化程度已經(jīng)很高，并正朝著智能化方向迅猛發(fā)展?；鹆εc指揮控制系統(tǒng)，無論是機載的、艦用的、還是地面的，也正順從這一總趨勢，不斷實現(xiàn)著原理、概念和實際產(chǎn)品的更新?lián)Q代。高炮隨動系統(tǒng)是整個防空火炮武器系統(tǒng)的核心部分，隨動系統(tǒng)性能的優(yōu)劣將直接影響防空武器系統(tǒng)的整體作戰(zhàn)效果。為提高自行高炮武器系統(tǒng)的綜合作戰(zhàn)能力，使武器系統(tǒng)形成最佳戰(zhàn)斗力，必須要使隨動系統(tǒng)具有高速度、高精度、高可靠性和較強

2、的抗干擾能力。因此研究高炮隨動系統(tǒng)對火控系統(tǒng)性能的影響是非常重要的。
　　近年來，永磁同步電機以其結(jié)構(gòu)簡單、效率高、功率因數(shù)高、轉(zhuǎn)動慣量低等優(yōu)點在運動控制中引起了廣泛關(guān)注，并應(yīng)用于導(dǎo)航系統(tǒng)、雷達天線、數(shù)控機床、機器人等領(lǐng)域。然而，永磁同步電動機是典型的非線性、多變量、強耦合系統(tǒng)，且受電機參數(shù)變化、外部負載擾動等不確定性因素的影響，要獲得高性能的永磁同步電機隨動控制系統(tǒng)，必須研究先進的控制策略以克服這些不確定性的影響，使系統(tǒng)具有較強

3、的自適應(yīng)能力和抗干擾能力。本文首先對矢量控制理論進行了細致的研究，著重對id=0控制和最大轉(zhuǎn)矩電流比(MTPA)控制進行了深入的分析和理解。其次，針對傳統(tǒng)矢量控制方法能耗較大、運算繁瑣及動態(tài)性能差等問題，本文提出了基于能量優(yōu)化的永磁同步電機矢量控制方法。該方法以能量優(yōu)化為控制目標，在傳統(tǒng)矢量控制方法的基礎(chǔ)上引入模糊控制理論，利用模糊控制算法在線求解并優(yōu)化定子電流，使系統(tǒng)在相同條件下獲得的轉(zhuǎn)矩最大，而定子電流最小，有效的降低了系統(tǒng)的損耗。

4、最后，在基于MTPA的模糊控制器中加入智能積分器，并對積分環(huán)節(jié)的引入時機進行了詳細的解析。智能積分器的引入有效的消除了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，增強了模糊控制器的整體調(diào)節(jié)能力。仿真結(jié)果表明，本文所研究的基于能量優(yōu)化的永磁同步電機隨動系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)矢量控制存在的損耗大、定子電流計算繁瑣等問題，改善了系統(tǒng)的動靜態(tài)性能，增強了系統(tǒng)的魯棒性。
　　為進一步驗證隨動系統(tǒng)的實際效果，本文以TMS320F2812型DSP為核心構(gòu)建永磁同步電機控制系統(tǒng)，并