某型多管火箭炮伺服系统负载扰动抑制研究与实现

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本论文针对多管火箭炮伺服控制系统存在负载扰动的问题,深入的剖析了多管火箭炮伺服系统的组成,并从自抗扰和自适应两个角度分别设计了RBF参数整定自抗扰控制器和基于P环节模型参考自适应控制器来抑制负载扰动对控制期望带来的不良影响,同时为了实现控制算法,对控制面板的硬件电路和软件程序进行了详细分析和设计。在控制算法的设计过程中,首先分析火箭炮交流伺服系统的组成,阐述了自抗扰控制和模型参考自适应控制的理论思想,提出和设计了基于RBF参数整定自抗扰控制算法和基于P环节的模型参考自适应控制算法。最后搭建了两控制算法的仿真模型,通过仿真分析证实两种控制算法对火箭炮交流伺服系统负载扰动具有良好的抑制效果,能够满足工程实际中所要求的性能指标。在控制面板设计中,采用了DSP+CPLD的核心结构进行硬件设计,DSP主要负责信号运算和处理,CPLD主要承担电路的保护、译码及片选功能,并模块化设计了供电电路、DSP最小系统、D/A模块、RDC模块、AVR扩展串口模块、CPLD扩展模块等;软件设计从主程序和中断程序两个流程入手进行总体设计,在两个流程设计中分别将主程序分解为DSP初始化、AVR初始化、AD9833芯片初始化等部分,将中断程序分解为定时器周期中断、功率保护中断、串口通信中断等部分,进行程序的模块化编写。最后,利用所设计的控制面板和火箭炮样机搭建试验平台,通过试验验证了控制算法良好的实践性以及控制面板硬件和软件设计的正确性、有效性。
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