【摘 要】
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本文以某型号海上武器为背景,在完成武器的总体方案设计、射击线稳定模型设计和火控系统软硬件设计后,提出一种基于干扰观测器的海上武器射击线稳定控制策略,并完成该控制策略的性能验证实验。首先,为实现海上武器射击线稳定,文中建立了一种火箭炮伺服系统随动于高精度稳定观瞄装置的射击线稳定模型。在该模型中,火控系统作为武器控制系统的核心,利用观瞄装置的目标数据以及载体因扰动产生的摇摆数据,并结合上位机输入的弹道
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本文以某型号海上武器为背景,在完成武器的总体方案设计、射击线稳定模型设计和火控系统软硬件设计后,提出一种基于干扰观测器的海上武器射击线稳定控制策略,并完成该控制策略的性能验证实验。首先,为实现海上武器射击线稳定,文中建立了一种火箭炮伺服系统随动于高精度稳定观瞄装置的射击线稳定模型。在该模型中,火控系统作为武器控制系统的核心,利用观瞄装置的目标数据以及载体因扰动产生的摇摆数据,并结合上位机输入的弹道条件,解算出大地坐标系下的射击诸元,再经坐标转换解算出载体系（火箭炮所在坐标系）下的射击诸元。火箭炮伺服系统复现该射击诸元即可实现射击线始终稳定指向目标解算的未来点。其次,为提高火箭炮伺服系统复现火控系统解算结果的精度,文中提出了一种基于滑模干扰观测器的非线性预测控制策略。在该策略中,干扰观测器用来观测外界干扰和系统的不确定性,并利用观测器的输出进行前馈补偿和预测控制的模型修正,使得预测控制的模型更精确的表述实际系统,从而实现提高射击线稳定性的目的。最后,为验证系统的性能,文中先利用可视化仿真工具Simulink完成系统的数字仿真实验,再进行实际系统的定位控制实验和等效正弦信号跟踪实验。仿真实验和实际系统测试结果均证明所提出的基于滑模干扰观测器的非线性预测控制方法不仅能满足武器的研制指标,且性能更优于对比实验组。
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