坦克武器穩定系統建模與控制技術

內容簡介

坦克火力系統的總體性能要求為“先敵開火，首發命中”，而武器穩定系統則是實現這一目標的關鍵環節，對發揮坦克火力性能具有決定性的作用。特別是在新時期高機動作戰條件下，坦頸遷只克武器穩定系統的性能要求越來越高，如何針對系統強幹擾、快時變性和高性能要求等特點，進一步提高系統控制性能和抗擾能力，是武器穩定系統研究設計面臨的新課題。這一課題涵蓋諸多子課題，例如坦克機動對武器穩定有什麼影響，如何影響的，影響究竟多大，又如，武器穩定系統應該怎樣構架，部敬宙霉件怎樣選型設計，洪婚去糠如何實現高精度控制等，這些問題涉及系統的理論構架、建模控制及其工程套用等方面，具有耦合性、複雜性、多學科交叉性等特點。

針對上述問題，《坦克武器穩定系統建模與控制技術》從理論研究和工程實踐兩個角度系統地進行坦克武器穩定系統建模與控制技術的研究分析，研究內容既注重理論體系構建，又緊密聯繫裝備科研實踐和作戰需求，分析方法涉及理論計算、仿真分析、工程設計與實裝試驗。

《坦克武器穩定系統建模與控制技術》共分為7章：第1章，概論，概述坦克武器及其穩定控制系統的基本原理、結構和性能指標要求，分析近年來系統的發展趨勢及關鍵技術，探討高機動作戰條件下系統面臨的挑戰與對策；第2章，坦克一武器耦合動力學與擾動譜測試分析技術，從理論計算和測試分析兩個方面對坦克機動過程中擾動力矩的傳遞路徑、作用規律、測試方法以及頻譜特性進行分析研究；第3章，武器穩定系統構架與建模分析，首先根據系統需求開展部件選型和參數匹配計算，在此基礎上，構建系統非線性數學模型，分析系統非線性特性及其對運動性能的影響，最後探討系統虛擬樣機模型構建方法及其套用；第4章，系統非線性狀態估計與參數辨識技術，分析狀態估計與參數辨識器的構架與設計，提出狼辨基於串聯結構的辨識器降階方法，構建狀態估計與參數辨識的誤差傳遞模型，探討辨識誤差的動態補償原理；第5章，武器穩定系統非線性補償與多模態控制，首先對齒隙、摩擦分析與補償控制研究中的典型方法進行介紹，在此基礎上，分析整系統的多非線性補償與抗擾控制策略，最後針對武器穩定系統的特殊套用工況，探討其多模態一體化控制的問題；第6章，無間隙傳動武器穩定系統及其高精度控制，針對常規武器穩定系統結構存在的問題，探討了一種基於座圈電機/直線電機的無間隙傳動武器穩定系統體系結構，分析該系統中特種電機設計、驅動器死區抑制等特殊問題，在此基礎上討論高精度抗擾控制策略及其工程實現方法，並對其他套用中的高精度傳動技術進行簡要概述；第7章，系統控制參數自適應調整與自最佳化技術，探討基於智慧型最佳化算法的系統控制參數整定以及系統參數最佳化平台的開發方法，在此基礎上進一步開展智慧型學習型武器穩定系統的設計，實現控制參數全程實時自動調整與動態自最佳化，從而實現系統性能的自動維護，即構成“免維護武器穩定系統”。

圖書目錄

第1章緒論

1．1 坦克武器及其穩定控制原理

1．1．1 坦克武器概述

1．1．2 坦克武器的自動控制

1．1．3 坦克武器穩定系統的一般結構

1．2 坦克武器穩定系統的性能指標

1．2．1 系統穩定精度

1．2．2 最低瞄準速度

1．2．3 最大調炮速度

1．2．4 其他性能指標

1．3 坦克武器穩定系統的發展概況與關鍵技術

1．3．1 動力子系統的發展與關鍵技術

1．3．2 控制子系統的發展與關鍵技術

1．4 高機動作戰條件下系統面臨的挑戰與對策

1．4．1 高機動作戰條件及其影響

1．4．2 基於“擾動鏈-驅動鏈”的系統分析研究方法

參考文獻

第2章坦克一武器耦合動力學與擾動譜測試分析技術

2．1 坦克一武器系統構型與振動受力分析

2．1．1 系統構型與基本假設

2．1．2 系統耦合振動受力分析

2．2 武器系統多體耦合動力學建模與解析

2．2．1 路面一車體一火炮系統多體動力學瞬態船宙蒸建模

2．2．2 系統動力學模型簡化與解析

2．2．3 擾動力矩的關聯因素分析

2．3 武器系統擾動力矩動態測試與時頻譜分析

2．3．1 擾動力矩的動態測試

2．3．2 擾動力矩頻譜特性分析方法

2．3．3 套用實例分析

參考文獻

第3章武器穩定系統構架與建模分析

3．1 系統部件選型與參數匹配設計

3．1．1 控制對象分析

3．1．2 系統構架與部件匹配計算

3．2 武器穩定系統非線性數學建模

3．2．1 火炮/炮塔運動分析愉霉兆

3．2．2 動力傳動裝置建模

3．2．3 驅動電機建模

3．2．4 功率放大裝置建模

3．2．5 動力子系統整體建模

3．2．6 系統整體模型及其化簡

3．3 計及驅動非線性作用的系統運動特性危臭晚頸分析

3．3．1 系統的穩定狀態分析

3．3．2 系統的低速運動分析

3．3．3 系統的高速運動分析

3．3．4 “低速/高速”分段控制分析

3．4 系統虛擬樣機模型構建方法與套用

3．4．1 虛擬樣機建模的基本方法與步驟

3．4．2 系統虛擬樣機建模的關鍵問題

3．4．3 系統虛擬樣機模型的套用

參考文獻

……

第4章系統非線性狀態估計與參數辨識技術

第5章武器穩定系統非線性補償與多模態控制

第6章無間隙傳動武器穩定系統及其高精度控制

第7章系統控制參數自適應調整與自最佳化技術

附錄

坦克武器穩定系統建模與控制技術

基本介紹

內容簡介

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