SIMULINK某型高炮随动系统的模型探讨与仿真(4)

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之后，按照计算顺序，这些图形被分成若干种类。此时，系统检测了代数环，并对图形化的仿真模型拉直。在此进程中，由于引入的系统是无用的，这些系统是为了子系统的使用而引入的。从理论出发，那些图形已经代替了所有内含的子系统。在此过程中，若要减少运算时间，则需要忽略并未被定义数值的图形。SIMULINK依据固定的计算顺序对图形进行计算。如果图形的输出取决于此时对应该图形的输入，那么此图形不需被更新，直到在影响其输入的图形发生变化。代数环其实只是一个闭环，是由图形构成的一个闭环。在此闭环中，大于等于两个图形的最后输出要受到本身的输出影响。遇到这种图形时，必须通过进行迭代计算来求得代数方程组的每一步。

最后，以保证每个图形的输出矢量维数与图形的激励输入相对应为目的，必须检查是否已经正确连接各图形。

仿真运算的进行必须建立在仿真数据结构已经建立完成的基础上。数字积分算法是整个系统模型计算的主要算法。SIMULINK模型的参数直接决定各个积分器的选择。可以由两个步骤来进行微分运算。首先，计算每个图形的输出。这个计算方法是按照初始化时确定的顺序。以当前时间、图形输入和图形状态为基本数据计算各个图形的微分值。积分器读取计算出的微分值，利用这个结果，积分器进行计算，最终求得一个新的状态矢量。一旦计算出这个新的状态矢量，系统会对采样数据图形和示波器图形进行更改。文献综述

在本论文中，SIMULINK提供一个简易、准确的图形化平台，方便了对火炮随动系统的研究和分析。对SIMULINK的使用主要为利用SIMULINK对该随动系统的各个部分进行了模块化的建模，并进行了仿真分析，

1．4 主要工作

本文主要围绕随动系统的原理，通过仿真，对系统动静态特性进行了分析。

在第一章中，首先是介绍了高炮的在军事中所具有的意义，目前的技术发展。并对所使用的SIMULINK软件进行了简介。

第二章则是介绍了火炮火控系统的工作原理，进而介绍了随动系统的工作原理。

第三章着重阐述了建立模型的过程。将整个模型分为数字控制器部分和动力部分。其中，数字控制器部分由PID控制与平方根控制律构成。而动力部分由速度环、电流环、执行电机、放大部分、减速装置构成，并对各个部分的原理与结构进行了分析。

最后，在第四章中，主要对仿真结果进行了分析，并根据PID控制规律，对PID参数进行了选择与调试，得到了较为理想的数字控制器参数。对仿真结果即系统动态特性在不同控制器下的表现进行了对比分析。

2 高炮随动系统结构原理

2．1 高炮火控系统工作原理

在设计系统总体结构前，首先需要了解高炮系统的工作原理过程。

高炮系统主要由火控系统和火炮系统两部分[5]组成;火控系统由火控雷达和火控计算机组成;火控雷达用于搜索和捕获空中目标，当捕获到空中目标后，就获取目标的位置和运动参数，结合高炮的弹道参数在火控计算机中计算出目标未来点的坐标位置，然后传送给火炮系统，指引火炮向目标未来点(提前点)瞄准，跟踪;火控雷达一旦捕获到目标后，就可以进行目标跟踪，同时获取跟踪过程中目标任一时刻的距离、方位角、高低角、速度等运动参数。当通过计算得出相应的射击诸元后，火控系统只会给出武器已经锁定瞄准的信号，并不会自动下达射击指令，即只负责瞄准，不负责开火。当火控系统给出武器已经锁定瞄准的信号后，指挥员下达发射命令后才会进行射击。火炮系统有两个方向进行随动来~自^751论+文.网www.751com.cn/ ，即方位角和俯仰角。按照火控计算机传送来的具体数值进行随动。若要使该系统成功进行工作，首先是要获得正确的角度值。为了赋予武器射击诸元，通常用液电式或机电式随动系统[1]分别控制武器的方位角与高低角，使之与火控计算机的输出值相一致;高炮随动系统[11]主要由受信仪、放大器，伺服电机、电发射装置等组成;其中受信仪也就是角度同步接收机。误差信号正是由这个元件产生的。火控计算机会把角度信息传送至此元件，并与火炮实际的方位或射角位置进行比较。如果两者之间存在一定偏差，则系统就会产生一误差电压。该电压在经过放大器放大后，输入火炮轴控制器部分。信号在经过传动部分后会反馈至控制器部分。因此，随着火炮轴[15]由于误差信号进行转动时，受信仪的电压也逐渐减小，直至为零。这时误差电压就变为零，从而达到使火炮按照输入角随动的目的