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现代战争在某种程度上可以说是武器装备之间的较量,而人越来越倾向于扮演间接的、隐形的操控者角色。因此,现代战争对于武器装备的稳定性和可靠性要求越来越高,而通过冗余技术来提高武器装备的可靠性已经成为全世界军工行业的一个共识。本文以某火炮交流伺服系统的研制为背景,设计了一套基于双DSP的冗余控制系统,主要包括硬件冗余、控制算法、软件冗余和冗余切换这四个方面的设计。(1)硬件冗余方面,本文通过较低的硬件配置成本,针对炮控系统的核心部分设计了主系统和备用系统,并通过多路模拟开关进行两个系统之间的切换,当主系统正常时,多路模拟开关选通主系统的输出信号连接到负载;主系统出现故障时,则切换到备用系统的输出连接到负载。(2)为了保证主系统和备用系统在硬件架构完全一致且采用同一输入信号条件下,输出信号能够保持一致,两个系统应采用同一控制算法。在经典的PID控制中,由于其控制参数的整定是建立稳定状态下,所以当外界条件发生改变时,稳定状态下的控制参数往往并不适用。因此,本文运用基于BP神经网络的PID控制,通过BP神经网络对PID控制的三个控制参数KP、Ki、Kd进行在线整定。(3)软件冗余主要包括数据采集、故障检测、信息共享这三个方面的设计。为了提高数据采集模块的精度,本文一方面对于AD采集通道的线性误差进行校核,另一方面在程序中加入了相应的滤波算法;故障检测模块由自检和互检两部分组成,在自检无故障的情况下,运用基于解析冗余的双CPU故障检测法,来进行故障的判定和定位;信息共享包括双机同步设计和信息交换设计。其中,通过CAN通信来实现同步信息的收发,通过双口RAM来实现采集数据与故障信息的交换;(4)冗余切换模块由双四位二进制计数器74LS393、双可再触发单稳触发器74LS123和多路模拟开关MAX14763共同组成。最后进行了故障模拟实验,实验结果表明,冗余系统的性能良好,在主系统出现故障的情况下,能够有效切换到备用系统,并能够排除由于备用系统自身出错而对主系统造成的干扰。