行进间火炮指向稳定跟踪系统建模与控制

• 作者: 任海波 姜俊峰 张光辉 李伟
• 来源期刊: 兵工学报
• 学科: 工学
• 关键词: 火炮指向 稳定跟踪 捷联惯性导航系统 Lagrange方法 动力学耦合 双电机拖动
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 页码范围: 1479-1490
• 页数: 12页
• 分类号: TJ303+.8
• 字数: 8526字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1093.2018.08.004

摘要

为使行进间火炮指向具备高射角条件下的稳定跟踪能力,提出了一种采用捷联惯性导航系统(SINS)测量火炮身管轴线指向,同时测量火炮身管运动角速率,完成火炮在大地坐标系下的稳定跟踪控制方法.稳定系统采用传统的三环控制,将系统的位置环和速度稳定环的主令和反馈都统一至大地坐标系下,SINS作为系统的位置环反馈,其航向和姿态测量值基于大地坐标系下完成解算.将安装在火炮上的SINS陀螺组测量值转换至大地坐标系下的火炮方位回转角速率和高低俯仰角速率,并乘以各自传动机构的传动比后,作为速率稳定环的反馈,实现速率稳定控制.考虑炮塔、火炮回转中心与重心不重合、载体处于六自由度运动状态等因素,采用Lagrange方法建立火炮、炮塔与载体之间动力学耦合模型,结合SINS测量模型、双电机拖动和电机伺服系统控制模型,对该控制方案进行了仿真验证.验证结果表明,火炮指向稳定跟踪系统实现方位和高低两个通道独立控制,使火炮指向在高角下保持高精度的稳定控制,在一定射角范围内具有良好跟踪性能,能够克服较宽频带载体姿态干扰,明显优于传统高炮位置解算式稳定.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李伟		15	51	5.0	6.0
2	任海波		8	31	4.0	5.0
3	姜俊峰	浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室	2	0	0.0	0.0
4	张光辉		5	52	3.0	5.0