艦載捷聯(lián)式獵雷聲納基陣GA-NN穩(wěn)定控制研究.pdf

1、在各種反水雷方法中，獵雷以其快速性、主動(dòng)性、安全性而被各國(guó)海軍認(rèn)為是重要的反水雷手段。艦載捷聯(lián)式獵雷聲納基陣作為獵雷聲納的載體，它的姿態(tài)控制的優(yōu)劣將決定獵雷的成功與否。 在艦載捷聯(lián)式獵雷聲納基陣(SMSA)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)平臺(tái)中，由于艦船搖擺運(yùn)動(dòng)引起的獵雷聲納基陣的線位移和三角函數(shù)變換帶來(lái)的間斷點(diǎn)問(wèn)題，本文提出了修正的指令方位角ψt和俯仰角βt，并用它們來(lái)取代原數(shù)學(xué)平臺(tái)中的指令方位角ψg和俯仰角βg，推導(dǎo)出了修正的獵雷聲納基陣控制系

2、統(tǒng)數(shù)學(xué)平臺(tái)模型，該數(shù)學(xué)平臺(tái)成功解決了線位移和間斷點(diǎn)問(wèn)題。 針對(duì)遺傳算法搜索速度慢，本文給出了一種改進(jìn)遺傳算法(IGA)，在此基礎(chǔ)之上，提出了基于改進(jìn)遺傳算法的對(duì)角回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GA-DRNN)，也就是用IGA對(duì)DRNN輸入層、隱含層和輸出層學(xué)習(xí)速率(ηI，ηD，ηO)，以及隱含層神經(jīng)元數(shù)目(q)進(jìn)行優(yōu)化，由優(yōu)化的參數(shù)構(gòu)成DRNN。仿真結(jié)果表明，選用由IGA優(yōu)化得到的DRNN具有優(yōu)良的品質(zhì)。 獵雷聲納基陣三軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)

3、強(qiáng)耦合系統(tǒng)，本文提出了用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)獵雷聲納基陣控制系統(tǒng)進(jìn)行解耦，建立了基于DRNN的分散式解耦器，推導(dǎo)出獵雷聲納基陣控制系統(tǒng)分散式GA-DRNN解耦器的訓(xùn)練算法。該解耦器在仿真中實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)償獵雷聲納基陣三軸運(yùn)動(dòng)耦合影響的作用。 將DRNN和GA-DRNN應(yīng)用到獵雷聲納基陣運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的伺服系統(tǒng)之中，設(shè)計(jì)了獵雷聲納基陣方位角、俯仰角和橫滾角的DRNN及GA-DRNN伺服系統(tǒng)。DRNN和GA-DRNN伺服系統(tǒng)進(jìn)行仿真表明，系統(tǒng)的跟蹤誤差小

4、，調(diào)整時(shí)間短，當(dāng)參數(shù)出現(xiàn)攝動(dòng)時(shí)也能夠保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有較強(qiáng)的魯棒性。 研究了獵雷聲納基陣三軸運(yùn)動(dòng)主從協(xié)調(diào)控制策略。首次提出并建立了獵雷聲納基陣指向誤差數(shù)學(xué)模型。提出了獵雷聲納基陣控制系統(tǒng)分層遞階智能控制系統(tǒng)，給出了由系統(tǒng)管理和數(shù)學(xué)平臺(tái)組成的組織級(jí)，由解耦器、運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、速度規(guī)劃和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)調(diào)組成的協(xié)調(diào)級(jí)，由三軸直流伺服系統(tǒng)組成的執(zhí)行級(jí)和由傳感器信息管理等組成的信息融合級(jí)構(gòu)成的獵雷聲納基陣控制系統(tǒng)分層遞階智能控制系統(tǒng)。針對(duì)獵