坦克武器穩(wěn)定系統(tǒng)建模與控制技術(shù)

　　坦克火力系統(tǒng)的總體性能要求為“先敵開火，首發(fā)命中”，而武器穩(wěn)定系統(tǒng)則是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)發(fā)揮坦克火力性能具有決定性的作用。特別是在新時(shí)期高機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)條件下，坦克武器穩(wěn)定系統(tǒng)的性能要求越來越高，如何針對(duì)系統(tǒng)強(qiáng)干擾、快時(shí)變性和高性能要求等特點(diǎn)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)控制性能和抗擾能力，是武器穩(wěn)定系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)面臨的新課題。這一課題涵蓋諸多子課題，例如坦克機(jī)動(dòng)對(duì)武器穩(wěn)定有什么影響，如何影響的，影響究竟多大，又如，武器穩(wěn)定系統(tǒng)應(yīng)該怎樣構(gòu)架，部件怎樣選型設(shè)計(jì)，如何實(shí)現(xiàn)高精度控制等，這些問題涉及系統(tǒng)的理論構(gòu)架、建?？刂萍捌涔こ虘?yīng)用等方面，具有耦合性、復(fù)雜性、多學(xué)科交叉性等特點(diǎn)。針對(duì)上述問題，《坦克武器穩(wěn)定系統(tǒng)建模與控制技術(shù)》從理論研究和工程實(shí)踐兩個(gè)角度系統(tǒng)地進(jìn)行坦克武器穩(wěn)定系統(tǒng)建模與控制技術(shù)的研究分析，研究內(nèi)容既注重理論體系構(gòu)建，又緊密聯(lián)系裝備科研實(shí)踐和作戰(zhàn)需求，分析方法涉及理論計(jì)算、仿真分析、工程設(shè)計(jì)與實(shí)裝試驗(yàn)?！短箍宋淦鞣€(wěn)定系統(tǒng)建模與控制技術(shù)》共分為7章：第1章，概論，概述坦克武器及其穩(wěn)定控制系統(tǒng)的基本原理、結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)要求，分析近年來系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)及關(guān)鍵技術(shù)，探討高機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)條件下系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)與對(duì)策；第2章，坦克一武器耦合動(dòng)力學(xué)與擾動(dòng)譜測(cè)試分析技術(shù)，從理論計(jì)算和測(cè)試分析兩個(gè)方面對(duì)坦克機(jī)動(dòng)過程中擾動(dòng)力矩的傳遞路徑、作用規(guī)律、測(cè)試方法以及頻譜特性進(jìn)行分析研究；第3章，武器穩(wěn)定系統(tǒng)構(gòu)架與建模分析，首先根據(jù)系統(tǒng)需求開展部件選型和參數(shù)匹配計(jì)算，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建系統(tǒng)非線性數(shù)學(xué)模型，分析系統(tǒng)非線性特性及其對(duì)運(yùn)動(dòng)性能的影響，最后探討系統(tǒng)虛擬樣機(jī)模型構(gòu)建方法及其應(yīng)用；第4章，系統(tǒng)非線性狀態(tài)估計(jì)與參數(shù)辨識(shí)技術(shù)，分析狀態(tài)估計(jì)與參數(shù)辨識(shí)器的構(gòu)架與設(shè)計(jì)，提出基于串聯(lián)結(jié)構(gòu)的辨識(shí)器降階方法，構(gòu)建狀態(tài)估計(jì)與參數(shù)辨識(shí)的誤差傳遞模型，探討辨識(shí)誤差的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償原理；第5章，武器穩(wěn)定系統(tǒng)非線性補(bǔ)償與多模態(tài)控制，首先對(duì)齒隙、摩擦分析與補(bǔ)償控制研究中的典型方法進(jìn)行介紹，在此基礎(chǔ)上，分析整系統(tǒng)的多非線性補(bǔ)償與抗擾控制策略，最后針對(duì)武器穩(wěn)定系統(tǒng)的特殊應(yīng)用工況，探討其多模態(tài)一體化控制的問題；第6章，無間隙傳動(dòng)武器穩(wěn)定系統(tǒng)及其高精度控制，針對(duì)常規(guī)武器穩(wěn)定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在的問題，探討了一種基于座圈電機(jī)／直線電機(jī)的無間隙傳動(dòng)武器穩(wěn)定系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，分析該系統(tǒng)中特種電機(jī)設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)器死區(qū)抑制等特殊問題，在此基礎(chǔ)上討論高精度抗擾控制策略及其工程實(shí)現(xiàn)方法，并對(duì)其他應(yīng)用中的高精度傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)行簡要概述；第7章，系統(tǒng)控制參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整與自優(yōu)化技術(shù)，探討基于智能優(yōu)化算法的系統(tǒng)控制參數(shù)整定以及系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化平臺(tái)的開發(fā)方法，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步開展智能學(xué)習(xí)型武器穩(wěn)定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)全程實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整與動(dòng)態(tài)自優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的自動(dòng)維護(hù)，即構(gòu)成“免維護(hù)武器穩(wěn)定系統(tǒng)”。

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