自行火炮输弹机提升机构液压控制系统分析研究
发布时间：2023-04-02 04:18
输弹机是自行火炮弹药装填系统的核心部分，提高输弹机的运行速度，可以为提高自行火炮输弹速度提供可能；提高输弹机系统运行平稳性，可保护弹丸。本课题以自行火炮输弹机提升机构为研究对象，进行模型处理，建立数学建模，设计双路阀控缸电液位置驱动系统。 对单套系统，分析了在系统运行过程中，导致系统参数发生摄动的因素；针对双路系统，分析了可能导致同步误差产生的因素。并给出系统结构参数变化导致系统模型参数变化的定量计算结果。 针对单路系统在运动过程中会发生参数摄动以及干扰力变化的特点，分别设计了两路系统的鲁棒H∞控制器和鲁棒μ综合控制器，并对包含控制器在内的闭环系统进行鲁棒稳定性和鲁棒性能分析。利用simulink建模进行仿真，初步验证了两种控制器控制的系统都有很好的信号跟踪性能、抑制参数摄动性能以及抗干扰性能，其中μ综合控制器比PID和H∞控制器表现出更优异的干扰力抑制性能。 对输弹机提升机构的双路液压提升系统，设计了等同式、主从式和交叉耦合式同步回路。采用设计的鲁棒H∞控制器、鲁棒μ综合控制器和PID控制器对系统进行控制，分别仿真分析了采用三种同步回路时，系统的同步误差，并进行对比分析。结果表明在用...
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究目的
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 输弹机系统应用研究现状
1.2.2 液压位置控制系统研究现状
1.2.3 液压同步控制回路研究现状
1.2.4 国内外文献综述及简析
1.3 鲁棒控制理论研究概述
1.4 主要研究内容
第2章 输弹机提升机构系统建模与分析
2.1 引言
2.2 输弹机提升机构系统建模
2.2.1 双路阀控缸系统建模
2.2.2 单路阀控缸系统动力机构建模
2.3 系统主要元件选型与参数确定
2.4 传递函数求取及开环系统分析
2.5 本章小结
第3章 系统摄动因素分析
3.1 引言
3.2 单路系统参数摄动因素分析
3.3 双路系统不同步因素分析
3.3.1 双路系统不同步因素分析
3.3.2 两路系统传递函数求取
3.3.3 系统结构参数摄动对系统传递函数的影响
3.4 两路阀控缸系统PID控制器设计及仿真
3.4.1 两路阀控缸系统PID控制器设计
3.4.2 两路阀控缸系统PID仿真
3.5 本章小结
第4章 单路系统鲁棒控制器设计
4.1 引言
4.2 鲁棒控制原理
4.2.1 不确定性系统建模
4.2.2 鲁棒性
4.2.3 鲁棒H∞控制
4.2.4 鲁棒μ分析
4.2.5 鲁棒μ综合
4.3 鲁棒模型的建立
4.4 鲁棒H∞控制器设计
4.4.1 鲁棒H∞控制器设计
4.4.2 包含鲁棒H∞控制器Khin闭环系统分析
4.4.3 鲁棒H∞控制器仿真验证
4.5 鲁棒μ综合控制器设计
4.5.1 鲁棒μ综合控制器设计
4.5.2 包含鲁棒μ控制器Kμ闭环系统分析
4.5.3 鲁棒μ控制器仿真验证
4.6 鲁棒H∞控制器与μ综合控制器的比较
4.6.1 信号跟踪性能比较
4.6.2 干扰力抑制性能比较
4.7 本章小结
第5章 双路阀控缸系统同步控制回路设计
5.1 引言
5.2 同步控制回路分析
5.3 同步回路设计与仿真
5.3.1 等同式同步回路设计与仿真
5.3.2 主从式同步回路设计与仿真
5.3.3 交叉耦合式同步回路设计与仿真
5.3.4 三种同步回路比较
5.4 本章小结
第6章 系统辨识与实验验证分析
6.1 引言
6.2 实验台硬件组成及原理
6.2.1 实验台硬件组成
6.2.2 实验台实验原理
6.3 基于xPC Target的软件控制系统
6.3.1 xPC Target目标环境
6.3.2 xPC Target目标控制实验设计
6.4 电液位置伺服系统的模型系统辨识
6.4.1 系统辨识原理
6.4.2 阀控缸系统辨识
6.5 单系统实验验证与分析
6.5.1 调整鲁棒控制器参数
6.5.2 控制器实验验证与分析
6.6 双路系统同步控制回路实验验证与分析
6.6.1 等同式同步回路实验验证与分析
6.6.2 主从式同步回路实验验证与分析
6.6.3 交叉耦合式同步回路实验验证与分析
6.7 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3778518
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究目的
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 输弹机系统应用研究现状
1.2.2 液压位置控制系统研究现状
1.2.3 液压同步控制回路研究现状
1.2.4 国内外文献综述及简析
1.3 鲁棒控制理论研究概述
1.4 主要研究内容
第2章 输弹机提升机构系统建模与分析
2.1 引言
2.2 输弹机提升机构系统建模
2.2.1 双路阀控缸系统建模
2.2.2 单路阀控缸系统动力机构建模
2.3 系统主要元件选型与参数确定
2.4 传递函数求取及开环系统分析
2.5 本章小结
第3章 系统摄动因素分析
3.1 引言
3.2 单路系统参数摄动因素分析
3.3 双路系统不同步因素分析
3.3.1 双路系统不同步因素分析
3.3.2 两路系统传递函数求取
3.3.3 系统结构参数摄动对系统传递函数的影响
3.4 两路阀控缸系统PID控制器设计及仿真
3.4.1 两路阀控缸系统PID控制器设计
3.4.2 两路阀控缸系统PID仿真
3.5 本章小结
第4章 单路系统鲁棒控制器设计
4.1 引言
4.2 鲁棒控制原理
4.2.1 不确定性系统建模
4.2.2 鲁棒性
4.2.3 鲁棒H∞控制
4.2.4 鲁棒μ分析
4.2.5 鲁棒μ综合
4.3 鲁棒模型的建立
4.4 鲁棒H∞控制器设计
4.4.1 鲁棒H∞控制器设计
4.4.2 包含鲁棒H∞控制器Khin闭环系统分析
4.4.3 鲁棒H∞控制器仿真验证
4.5 鲁棒μ综合控制器设计
4.5.1 鲁棒μ综合控制器设计
4.5.2 包含鲁棒μ控制器Kμ闭环系统分析
4.5.3 鲁棒μ控制器仿真验证
4.6 鲁棒H∞控制器与μ综合控制器的比较
4.6.1 信号跟踪性能比较
4.6.2 干扰力抑制性能比较
4.7 本章小结
第5章 双路阀控缸系统同步控制回路设计
5.1 引言
5.2 同步控制回路分析
5.3 同步回路设计与仿真
5.3.1 等同式同步回路设计与仿真
5.3.2 主从式同步回路设计与仿真
5.3.3 交叉耦合式同步回路设计与仿真
5.3.4 三种同步回路比较
5.4 本章小结
第6章 系统辨识与实验验证分析
6.1 引言
6.2 实验台硬件组成及原理
6.2.1 实验台硬件组成
6.2.2 实验台实验原理
6.3 基于xPC Target的软件控制系统
6.3.1 xPC Target目标环境
6.3.2 xPC Target目标控制实验设计
6.4 电液位置伺服系统的模型系统辨识
6.4.1 系统辨识原理
6.4.2 阀控缸系统辨识
6.5 单系统实验验证与分析
6.5.1 调整鲁棒控制器参数
6.5.2 控制器实验验证与分析
6.6 双路系统同步控制回路实验验证与分析
6.6.1 等同式同步回路实验验证与分析
6.6.2 主从式同步回路实验验证与分析
6.6.3 交叉耦合式同步回路实验验证与分析
6.7 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3778518
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