雙處理器架構的艦載獵雷聲納基陣穩(wěn)定控制系統(tǒng)設計.pdf

1、本文針對艦載獵雷聲納基陣穩(wěn)定控制系統(tǒng)的結構和特點，提出了以TMS320C6713數(shù)字信號處理器和ATmega128單片機為核心的雙處理架構的系統(tǒng)設計。同時考慮到聲納基陣復雜的工作環(huán)境，其系統(tǒng)參數(shù)會在水動力的影響下發(fā)生攝動，引入了基于DRNN(Diagonal Recurrent Neural Network)神經(jīng)網(wǎng)絡的自適應PID控制算法。 文章首先建立了“捷聯(lián)式”聲納基陣穩(wěn)定系統(tǒng)的數(shù)學平臺模型，用數(shù)學平臺取代機械平臺。數(shù)學平臺

2、的作用是隔離艦艇的搖擺對聲納基陣姿態(tài)的影響，給出基陣的俯仰、橫滾、方位三個軸角伺服系統(tǒng)的指令信號，從而使基陣轉動到指定位置，使其相對于大地坐標系穩(wěn)定。 文章同時設計了基于直流無刷電機(Brushless Direct Current Motor BDCM)的位置伺服控制系統(tǒng)，其電機采用PWM(Pulse Width Modulation脈寬調制)方式驅動。建立了PWM BDCM伺服控制回路的數(shù)學模型。并以Matlab SISO計

3、算機輔助設計為工具，采用頻域補償?shù)姆绞綄λ欧芈愤M行了動態(tài)設計和前饋補償設計。并對伺服控制器性能進行了仿真驗證。 考慮到系統(tǒng)的參數(shù)攝動。為增強系統(tǒng)的魯棒性，設計了基于DRNN神經(jīng)網(wǎng)絡的自適應PID控制器，并將其應用到聲納基陣穩(wěn)定控制系統(tǒng)中。使系統(tǒng)即使在參數(shù)攝動的情況下，仍然保持很好的穩(wěn)定性和較高的控制精度。 文章的最后給出了系統(tǒng)具體的軟硬件的設計。提出了雙處理架構的聲納基陣穩(wěn)定系統(tǒng)的硬件平臺設計。系統(tǒng)以DSP為數(shù)學平臺的