基于DSP+FPGA的伺服加載系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭對火箭炮炮控裝置的可靠性、準確性和機動性均提出了較高的要求，在炮控裝置研制過程中對其控制核心的隨動系統(tǒng)進行性能測試，是提高炮控裝置整體性能的重要手段。由于在火箭炮調(diào)轉(zhuǎn)和射擊時炮控系統(tǒng)負載端受力復(fù)雜且多變，產(chǎn)生的多余力矩對炮控裝置性能造成較大的影響。本文在對某型號火箭炮炮控裝置負載環(huán)境進行模擬的基礎(chǔ)上，分析了炮控裝置多余力矩產(chǎn)生的原因;研究并設(shè)計了相適應(yīng)的電動伺服加載系統(tǒng)，在該型武器總裝前對其隨動系統(tǒng)的動態(tài)性能進行測試與考核

2、，有效地縮短炮控裝置的研制和生產(chǎn)周期。
　　本論文的主要研究工作集中在以下幾個方面:
　　(1)介紹電動伺服加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成與工作原理，采用矢量控制原理對永磁同步電機進行模型建立，并對扭矩傳感器、轉(zhuǎn)動慣量盤和系統(tǒng)整體的數(shù)學(xué)模型進行推導(dǎo);詳細分析加載系統(tǒng)多余力矩和不確定與非線性因素產(chǎn)生的原因，為系統(tǒng)辨識策略選用、隨動控制器設(shè)計和半實物仿真的研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　(2)由于電動伺服加載系統(tǒng)存在復(fù)雜的非線性因素，難以建立

3、系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型，故采取離線訓(xùn)練與在線調(diào)整的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識策略。為保證神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂速度以及避免系統(tǒng)振蕩現(xiàn)象產(chǎn)生，采用灰模型預(yù)測對RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化;在分析基于精確模型的前饋補償控制器基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于灰模型預(yù)測和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)PID控制器;為驗證抑制電動伺服加載系統(tǒng)多余力矩所提出辨識算法的有效性和實用性做準備。
　　(3)針對作為炮控裝置核心的隨動控制器以及在對比其處理器架構(gòu)實現(xiàn)形式的基礎(chǔ)上，確定基于DSP-TMS32