船載天線穩(wěn)瞄平臺(tái)穩(wěn)定與跟蹤控制技術(shù)的研究.pdf

1、艦船由于受到航向變化、海浪沖擊、海風(fēng)等影響而使載體平臺(tái)發(fā)生擾動(dòng)，基于載體平臺(tái)上搭載的的天線因船體運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)天線瞄準(zhǔn)線晃動(dòng)，從而無(wú)法保證對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的高精度跟蹤和控制。穩(wěn)瞄平臺(tái)能及時(shí)隔離載體運(yùn)動(dòng)引起的擾動(dòng)，不斷測(cè)量平臺(tái)姿態(tài)和位置的變化，保證平臺(tái)相對(duì)慣性空間穩(wěn)定，使得在海上運(yùn)動(dòng)中基于載體的設(shè)備能夠精確跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，是艦載、車(chē)載等武器的重要組成部分。隨著穩(wěn)瞄平臺(tái)響應(yīng)速度和控制精度的提高，傳統(tǒng)控制方法無(wú)法滿(mǎn)足一系列控制要求，自適應(yīng)逆控制將被控對(duì)象的

2、逆作為控制器進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制，可避免由引入的反饋引起的系統(tǒng)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，而將控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性控制和擾動(dòng)消除控制分開(kāi)獨(dú)立完成是自適應(yīng)逆控制最顯著的特性，本課題將用自適應(yīng)逆控制的方法來(lái)提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定跟蹤精度，其主要研究成果如下：
　　論文首先簡(jiǎn)要介紹了穩(wěn)瞄平臺(tái)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，并從船載天線穩(wěn)瞄平臺(tái)的機(jī)械電氣結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)建模上進(jìn)行了分析，推導(dǎo)了穩(wěn)瞄平臺(tái)隔離船體角運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)方程，就穩(wěn)瞄平臺(tái)的控制策略研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，提出用自

3、適應(yīng)逆控制來(lái)提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力及穩(wěn)定性。
　　其次論述了自適應(yīng)逆控制的基本原理、自適應(yīng)逆控制建模理論以及函數(shù)連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Functional Link Neural Network，F(xiàn)LNN)，并在FLNN的基礎(chǔ)上，利用時(shí)延關(guān)聯(lián)性構(gòu)造一種動(dòng)態(tài) FLNN，并提出用動(dòng)態(tài) FLNN來(lái)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)逆控制系統(tǒng)對(duì)象、逆對(duì)象的同時(shí)在線建模結(jié)構(gòu)和逆控制器的離線建模結(jié)構(gòu)，來(lái)完成船載天線穩(wěn)瞄平臺(tái)自適應(yīng)逆控制動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的對(duì)象模型、逆對(duì)象模型及控制器的

4、辨識(shí)。
　　再次將辨識(shí)看作是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的優(yōu)化，可用粒子群優(yōu)化算法來(lái)尋優(yōu)，但粒子群優(yōu)化算法易陷入局部最優(yōu)解和后期收斂慢的缺點(diǎn)會(huì)影響神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的尋優(yōu)，進(jìn)而降低模型辨識(shí)精度，并針對(duì)混沌初始化對(duì)收斂種群結(jié)構(gòu)的破壞性，本文提出了基于變參數(shù)混沌粒子群優(yōu)化算法的動(dòng)態(tài)函數(shù)連接型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)逆控制系統(tǒng)辨識(shí)方法，利用李雅普諾夫定理對(duì)函數(shù)連接型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)逆控制的穩(wěn)定性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，保證其收斂，最后對(duì)基于動(dòng)態(tài) FLNN的自適應(yīng)逆控制系統(tǒng)辨