某火炮協(xié)調(diào)器優(yōu)化設計及控制技術(shù)研究.pdf

1、火炮協(xié)調(diào)器是彈藥自動裝填系統(tǒng)的一個重要部件，是由協(xié)調(diào)臂、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成，是一個典型的機電液控一體化系統(tǒng)。
　　本文以“十二五”國防預研課題為背景，結(jié)合多體動力學，優(yōu)化設計、PID控制、滑?？刂?、自適應控制、模糊控制等理論對火炮協(xié)調(diào)器進行動力學分析，優(yōu)化設計，控制技術(shù)研究，工程實驗等一系列工作。本文的主要研究內(nèi)容:
　　(1)詳細介紹了某中大口徑火炮協(xié)調(diào)器系統(tǒng)的基本構(gòu)成和工作流程，建立了協(xié)調(diào)器系統(tǒng)AMESim模型，

2、并搭建了協(xié)調(diào)器系統(tǒng)試驗臺架，分析了協(xié)調(diào)器動力學試驗和仿真結(jié)果，驗證了仿真模型的準確性。
　　(2)構(gòu)建了基于Isight集成AMESim優(yōu)化平臺，對協(xié)調(diào)器系統(tǒng)進行DOE分析和關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化。采用多島遺傳算法和序列二次規(guī)劃算法的組合優(yōu)化策略對協(xié)調(diào)器系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，改善了協(xié)調(diào)器的響應速度和定位精度。
　　(3)建立了基于AMESim軟件和Matlab/Simulink軟件的協(xié)調(diào)器控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真平臺。設計了協(xié)調(diào)器的自適應模糊滑模

3、控制器，利用參數(shù)自適應算法估計系統(tǒng)的未知參數(shù)，減小了模型不確定性對控制性能的影響，采用非連續(xù)投影算法保證了參數(shù)估計的有界性;采用3條模糊規(guī)則消除了切換控制率，有效地削弱了抖振。通過與PID控制、自適應滑?？刂茖Ρ龋炞C了本文方法的有效性。
　　(4)搭建了協(xié)調(diào)器系統(tǒng)的實驗平臺，提出了積分分離式PI控制算法，比較了改進前后協(xié)調(diào)器系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差和協(xié)調(diào)時間，驗證了改進后的協(xié)調(diào)器不僅運動速度快而且定位平穩(wěn)無沖擊，提高了穩(wěn)態(tài)精度。實驗結(jié)果表