摘要本文通过对坦克稳定器各个部分的动力学分析，分别建立了坦克稳定器垂向控制模型和坦克稳定器水平向控制模型，对坦克稳定器系统进行PID控制，完成了PID参数优化。本文还针对坦克稳定器中可能出现的饱和特性进行了模型的修正，同时对饱和特性非线性模型进行PID控制及参数优化。此外，本文对坦克水平向稳定器系统的状态空间模型进行了滑模控制研究。
本文使用MATLAB及Simulink进行仿真，仿真结果表明加入PID控制、滑模控制都可以使得系统的性能提高，PID控制调节能力更强，而滑模控制的鲁棒性更好。33408
毕业论文关键词 坦克稳定器 单位向量 饱和特性 PID控制 滑模控制
毕业设计说明书外文摘要
Title Research on Tank Stabilizer Model-based Control Method
Abstract
This paper establishes the control models of both the vertical and the horizontal tank stabilizer through the dynamic analysis of components. Explorations have been made in this paper for PID control and its optimization. Amendments have been made for the possible saturation characteristic. The PID control of the saturation characteristics nonlinear model has been proposed. In addition, the sliding model control research has been considered in the time domain model.
Simulations have been carried out based on MATLAB and Simulink. The results show that both the PID control and the sliding model can perfect the system. The PID control provides better regulating capacity while the sliding model provides better Robust.
Keywords Tank Stabilizer Unit Vector Saturation Characteristics PID Control Sliding Model Control
目 次
1 绪论 … 1
2 坦克垂向稳定器模型 3
2.1 坦克垂向稳定器工作过程 … 3
2.2 坦克垂向稳定器组成 … 3
2.3 坦克垂向稳定器动力学分析 4
2.4 坦克垂向稳定器控制模型 … 6
2.5 本章小结 7
3 坦克水平向稳定器模型 8
3.1 坦克水平向稳定器工作过程 … 8
3.2 坦克水平向稳定器组成 … 8
3.3 坦克水平向稳定器动力学分析 8
3.4 坦克水平向稳定器控制模型 10
3.5 本章小结 12
4 坦克稳定器控制系统仿真 13
4.1 仿真技术介绍 13
4.2 仿真软件介绍 13
4.3 坦克垂向稳定器的仿真 13
4.4 坦克水平向稳定器的仿真 … 16
4.5 本章小结 18
5 坦克稳定器系统的PID调节 … 19
5.1 PID控制简介 19
5.2 PID控制律 19
5.3 坦克垂向稳定器系统的PID控制设计 20
5.4 坦克水平向稳定器系统的PID控制设计 22
5.5 本章小结 23
6 饱和特性下坦克稳定器系统PID控制研究 … 24
6.1 饱和特性简介 24
6.2 具有饱和特性系统的稳定性分析 24
6.3 坦克垂向稳定器系统饱和特性研究 … 24
6.4 本章小结 27
7 坦克稳定器系统的滑模控制 … 28
7.1 滑模控制简介 28
7.2 滑模控制系统的设计 … 28
7.3 坦克水平向稳定器系统的滑模控制 … 30
7.4 本章小结 33
结论 … 34
致谢 … 35
参考文献… 36
1 绪论
1.1 坦克稳定器研究背景及意义
20世纪40年代，坦克火炮系统中装备了单向稳定器；20世纪50年代，坦克火炮系统中装备了双向稳定器；20世纪70年代，世界各国的主战坦克基本上都装备双向稳定器。坦克稳定器系统是一个对坦克火炮稳定完善的自动控制系统，用来驱动坦克火炮瞄准目标并实施保持坦克火炮的稳定。坦克炮控系统的广泛使用，提高了坦克火炮的抗扰性，减小了车体振动和转向对坦克火炮系统的影响，在坦克行进过程中便可观测和瞄准目标并能较为准确的完成对目标的射击[1][2]。 MATLAB基于模型的坦克稳定器控制方法研究:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_30504.html