高機動雷達天線車調(diào)平系統(tǒng)理論及試驗研究.pdf

1、在現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭中，雷達正發(fā)揮著越來越重要的作用。雷達系統(tǒng)在正常工作前首先要對其天線進行較高水平的調(diào)平，調(diào)平環(huán)節(jié)是整個狀態(tài)轉(zhuǎn)換工作中最重要且耗時最長的一環(huán)。由于雷達車自動調(diào)平系統(tǒng)是提高雷達機動性的關(guān)鍵設(shè)備，因此它已成為眾多研究者普遍關(guān)注的焦點。隨著世界現(xiàn)代軍事技術(shù)的不斷發(fā)展，對雷達機動性的技術(shù)水平和使用要求也不斷提高。雷達天線車自動調(diào)平系統(tǒng)是一個包括電液驅(qū)動、機械、結(jié)構(gòu)于一體的復雜系統(tǒng)。然而，作為復雜的電液比例系統(tǒng)，雷達車調(diào)平系統(tǒng)具有高

2、度非線性，參數(shù)不確定性和通道干擾等。因此，研究能夠克服對象不確定性和外部干擾的魯棒控制方法，保證調(diào)平過程的快速、平穩(wěn)、穩(wěn)定，是調(diào)平控制器的發(fā)展趨勢之一。
　　 本文分析了四點支撐某型雷達天線車調(diào)平臺特性，詳細闡述了電液自動調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計試驗過程，包括平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計分析、調(diào)平機理調(diào)平方案比較、魯棒調(diào)平控制器設(shè)計、試驗研究等。主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點有:
　　 (1)在查閱國內(nèi)外有關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，綜述了國內(nèi)外高機動雷達車調(diào)平系統(tǒng)的發(fā)

3、展概況，闡述了調(diào)平控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢。根據(jù)系統(tǒng)的性能指標，設(shè)計了四點支撐雷達天線車電液調(diào)平系統(tǒng)臺體結(jié)構(gòu)。在對平臺的位姿及運動學特性進行分析基礎(chǔ)上，建立調(diào)平臺SimMechanics仿真模型，對自動調(diào)平系統(tǒng)特性進行仿真研究。
　　 (2)對平臺不同調(diào)平控制策略進行比較分析研究?；谄脚_位姿分析和自動調(diào)平運動方程式基礎(chǔ)上，本文調(diào)平時采用傾角和位移雙閉環(huán)控制，并輔以壓力反饋檢測方法，使各腿長度一致基本避免短腿問題產(chǎn)生。這種方法

4、避免了以前往單一采用力反饋控制使支腿反復伸長平臺不斷震蕩調(diào)平的不利影響。推導了電液比例調(diào)平系統(tǒng)雙缸及多缸驅(qū)動情況下的非線性數(shù)學模型，對調(diào)平系統(tǒng)中的非線性及不確定因素和多點調(diào)平耦合現(xiàn)象做了相關(guān)分析。
　　 (3)根據(jù)電液調(diào)平系統(tǒng)具有強非線性和不確定性，此外還受到干擾力影響，難以建立一個精確的數(shù)學模型的特點，本文提出了基于QFT和零相差前饋的復合控制方法。仿真結(jié)果表明這種復合控制器不僅有很好的魯棒性，而且有良好的跟蹤性能。針對調(diào)平系

5、統(tǒng)兩通道傳遞函數(shù)差異的影響，本文設(shè)計了復合QFT同步控制器以保證兩點調(diào)平時雙缸同步驅(qū)動要求。多點調(diào)平時通過把各通道間的耦合作用轉(zhuǎn)化為等效干擾力的方法，把原本MIMO系統(tǒng)轉(zhuǎn)化SISO系統(tǒng)，簡化了系統(tǒng)設(shè)計。
　　 (4)用面向?qū)ο笳Z言VC設(shè)計了調(diào)平程序，包括傳感器標定模塊、信號產(chǎn)生模塊、調(diào)平實現(xiàn)模塊、信號處理模塊、數(shù)據(jù)存儲、處理、界面顯示模塊等。針對平臺具有剛性和非剛性部分精確建模比較困難的特點，采用改進遺傳算法對位移傳感器進行校正