基于遗传算法的某火炮高低伺服系统SMC 研究
2021-02-01秦涛鲁冬林郑国杰雷梓园
中国设备工程 2021年1期
秦涛,鲁冬林,郑国杰,雷梓园
(1.陆军工程大学,江苏 南京 210001;2.32228 部队,江苏 南京 210012)
战车高低伺服系统是炮控系统的重要组成部分,该系统在炮手操纵台的控制下驱动火炮身管在高低向运动,为了使炮手能够快速而稳定地跟踪目标,提高复杂环境下的射击命中率,对该伺服系统提出了较高的瞄准性能和稳定性能要求。
目前,坦克、战车高低伺服系统主要分为电传动式和电液伺服式,其中,装配电液伺服系统的装备仍广泛列装。在以电液伺服控制的高低伺服系统中,通常采用安装在摇架上的陀螺仪组作为稳定部件,因为颠簸抖动使陀螺仪组输出相应的失调角信号,在炮控箱的控制下输出不同的两支直流电流到控制电磁铁,从而控制阀门张开程度,最终通过动力缸驱动身管朝着失调角归零的方向不断调整,从而实现稳定。射手命中率的高低与火炮伺服稳定性能有着密切的联系。
在火炮高低稳定系统中,存在着不可忽视的非线性环节,影响的主要因素有:火炮耳轴轴承有一定的摩擦力矩,车体经过复杂地形导致的抖振对身管的干扰,以及内部的参数摄动。针对以上问题,文献[1]将自适应模糊滑模控制方法应用到火炮身管定位与平衡中,通过仿真证明了有效克服外界干扰,降低了固有抖振。文献[2]通过积分分离PID 控制策略,并采用幂次项对指数控制律改进抖振因素,改善了系统性能指标。文献[8]针对机械臂时变非线性特征,采用遗传算法解决了常规滑模控制收敛慢的问题。……
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