針對同源平衡及定位電液伺服系統(tǒng)作為炮控系統(tǒng)的重要組成部分的高可靠性的要求,本文設(shè)計了一種冗余控制方案,提高了系統(tǒng)的可靠性。并設(shè)計了基于改進的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器,實現(xiàn)了火炮身管的精確定位。本文詳細介紹了冗余控制方案在硬件及軟件方面的實現(xiàn)。在硬件方面,以TMS320F28335DSP為主控芯片,采用有仲裁機構(gòu)的"熱備份"方式,設(shè)計了同步模塊、通信模塊、檢測模塊及切換模塊。重點研究了通過外接雙四位二進制計數(shù)器、雙可再觸發(fā)單穩(wěn)觸發(fā)器和多路模擬開關(guān)組合實現(xiàn)了系統(tǒng)的切換控制。在軟件方面,以CCS為開發(fā)工具,設(shè)計了數(shù)據(jù)采集模塊、同步模塊、信息共享模塊、故障檢測模塊和切換模塊五大功能模塊。針對以往解析冗余故障判別中存在的不足提出了改進的故障判別方法,實現(xiàn)了對故障的更細致的判斷。并針對故障切換中可能存在的擾動問題,引入了 Sigmiod軟變切換結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)系統(tǒng)的平穩(wěn)切換。為實現(xiàn)火炮身管的精確定位,設(shè)計了基于改進的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制算法。最后為了驗證所設(shè)計的冗余控制系統(tǒng),對同源平衡及定位電液伺服系統(tǒng)進行了調(diào)試。對故障檢測、冗余切換關(guān)鍵模塊進行了驗證,并對整體系統(tǒng)進行了調(diào)試。實驗結(jié)果表明:該... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 電液伺服系統(tǒng)概述
        1.2.1 模擬伺服系統(tǒng)
        1.2.2 數(shù)字伺服系統(tǒng)
    1.3 平衡及定位電液伺服系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要內(nèi)容
2 同源平衡及定位電液伺服系統(tǒng)綜述
    2.1 同源平衡及定位電液伺服系統(tǒng)的工作原理
    2.2 液壓系統(tǒng)組成
    2.3 電液伺服系統(tǒng)數(shù)學模型
        2.3.1 閥控缸的數(shù)學模型
        2.3.2 伺服閥控制驅(qū)動腔的數(shù)學模型
        2.3.3 比例溢流閥控平衡腔的數(shù)學模型
        2.3.4 同源平衡及定位電液伺服系統(tǒng)傳遞函數(shù)
    2.4 本章小結(jié)
3 冗余技術(shù)性能研究
    3.1 冗余技術(shù)的發(fā)展
    3.2 冗余方式分類
        3.2.1 有第三方參與冗余方式
        3.2.2 無第三方參與冗余方式
    3.3 雙CPU冗余關(guān)鍵技術(shù)
        3.3.1 時鐘同步技術(shù)
        3.3.2 信息共享技術(shù)
        3.3.3 故障檢測技術(shù)
    3.4 本章小結(jié)
4 冗余系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計
        4.1.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
        4.1.2 控制器模塊劃分及功能
    4.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
        4.2.1 通信模塊
        4.2.2 同步模塊
        4.2.3 檢測模塊
        4.2.4 切換模塊
    4.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
        4.3.1 數(shù)據(jù)采集模塊
        4.3.2 同步模塊
        4.3.3 信息共享模塊
        4.3.4 檢測模塊
        4.3.5 切換模塊
    4.4 本章小結(jié)
5 控制算法設(shè)計及仿真
    5.1 PID控制
    5.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    5.3 基于改進RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制
    5.4 控制器仿真與分析
        5.4.1 系統(tǒng)輸入階躍響應的仿真結(jié)果
        5.4.2 系統(tǒng)輸入正弦信號的仿真結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
6 實驗驗證
    6.1 半實物仿真原理
    6.2 實驗平臺的硬件組成
    6.3 實驗平臺的控制軟件
    6.4 實驗結(jié)果
        6.4.1 故障互檢和冗余切換模塊性能測試結(jié)果
        6.4.2 控制算法半實物仿真結(jié)果
        6.4.3 系統(tǒng)整體調(diào)試結(jié)果
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：2913387