火炮高低机双阀电液伺服控制系统研究

《火炮高低机双阀电液伺服控制系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文火炮高低机双阀电液伺服控制系统研究RESEARCHOFTHEDUAL-VALVEELECTRO-HYDRAULICCONTROLSYSTEMOFTHEELEVATINGMACHINEOFGUN陈传彬哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TP273.2学校代码：10213国际图书分类号：681.5密级：公开工学硕士学位论文火炮高低机双阀电液伺服控制系统研究硕士研究生：陈传彬导师：徐本洲副教授申请学位：工学硕士学科：机械电子工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP273.2

2、SchoolCode:10213U.D.C.:681.5SecurityClassification:PublicDissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHOFTHEDUAL-VALVEELECTRO-HYDRAULICCONTROLSYSTEMOFTHEELEVATINGMACHINEOFGUNCandidate:ChenChuanbinSupervisor:AssociateProf.XuBenzhouAssociateDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpe

3、cialty:MechanicalandElectricalEngineeringAffiliation:SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence:July,2017Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要提高高低机的性能对于提高火炮的整体性能，尤其是射击精度具有十分重要的意义。传统火炮高低机采用单个大流量伺服阀进行控制，但由于大流量阀频带窄、分辨率不足，随着对火炮技术性能要求的不断提高，无法同时兼顾系统的

4、高速和低速性能。为了进一步降低系统的最低平稳运行速度，保证火炮的操瞄精度，现决定采用大流量伺服阀和小流量伺服阀并联控制方案。相比采用大流量高精度伺服阀方案而言，此方案在保证系统最低平稳运行速度的同时又大幅降低了系统成本。本文首先根据液压高低机系统的组成和结构特点，通过合理的简化建立了位置系统的数学模型，并分析了系统运行过程中系统主要参数的变化情况；分析了对系统的稳态误差产生影响的主要因素，对系统进行了PID校正；为了使仿真结果更贴近实际系统特性，建立了系统的AMEsim模型进行仿真。针对双阀控制中大阀零偏/零漂造成的影响，设计了干扰观测补偿器，仿真验证了补偿器

5、的良好性能；提出了双阀控制的具体控制策略，对直接切换、增益渐变切换、模糊切换过程进行了具体分析，使用最优控制对切换过程中的主要参数进行了优化。针对系统的参数时变、非线性强、不确定因素多样的特点，设计了基于指数趋近律的滑模控制器；针对系统在滑模趋近段的鲁棒性能不强的问题，设计出了全局滑模控制器；针对滑模控制中的抖振等问题设计了动态滑模控制器，并基于自适应律进行系统参数不确定性的估计，成功解决了系统抖振和不确定性难以事先估计等问题；将滑模控制同切换控制进行结合，仿真表明切换后系统的控制效果十分理想。基于xPCTarget实时仿真环境控制液压实验台进行实验，验证了滑

6、模控制器对于各种信号的跟踪效果；证实了系统增益突变会造成系统切换过程中的冲击，间接验证了增益渐变切换的必要性；同时验证了干扰观测补偿器对于系统零偏/零漂的补偿效果。关键词：高低机；双阀并联；切换控制；滑模控制；干扰观测器；系统辨识-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractImprovingtheperformanceoftheelevatingmachineisveryimportanttoimprovetheoverallperformanceofthegunespeciallythefireaccuracy.Traditionalelevatin

7、gmachineusesasinglelargeflowrateservovalvetocontrol,whichhaslowfrequencyandresolution,alongwiththecontinuousimprovementofthetechnicalrequirements,itcan’tsimultaneouslysatisfythehighandlowspeedthatthesystemneed.Inordertoimprovetheminimumspeedandthesteadyaccuracyofthesystem,alargeflow

8、servovalveandasmall