于齐，高铭阳

（ 黑龙江科技大学 电气与控制工程学院，黑龙江 哈尔滨 150027 ）

0 引言

随动控制系统又名伺服控制系统，其参考输入是变化规律未知的任意时间函数。随动控制系统的任务是使被控量按同样规律变化并与输入信号的误差保持在规定范围内，这种系统在军事上应用最为普遍，如导弹发射架控制系统，雷达天线控制系统等[1]。其特点是输入为未知。本文以火炮跟踪控制系统为例进行研究，在实现基本功能的基础上，寻求控制系统稳定性、快速性、准确性等最佳平衡点。通过建立传递函数模型，分析根轨迹与伯德图，串联超前校正部分，了解其稳定性与稳态误差，对系统进行补偿校正，对比补偿前后的系统变化，提高了系统性能。

1 概述

火炮跟踪系统是一种通过控制火炮角度以跟踪目标并在适时开炮射击目标的系统，其被控对象是火炮的直流驱动电机，被控量为火炮的转轴角，给定输入为电位器电位，其刻度对应0°～360°的火炮转轴角。给定输入与被控量的差值为偏差量，整个控制过程即为将偏差量与干扰输入的影响消除过程。其具体工作原理如下：

电位器可将转轴角位移量线性表示为电压，通过-15 V～+15 V电压表示360°范围内的转轴角。因此，通过转轴角给定电压与转轴角反馈电压可得到转轴角的偏差量，作为误差信号输入前向通道，得到的电压信号偏差量是一个幅值较小的微弱信号，需经运算放大器K1放大后，输出信号才可进行有效操作，K1即为外环运算放大器。……