不規(guī)則路面坦克高速行進(jìn)間發(fā)射的多維泰勒網(wǎng)優(yōu)化控制及外彈道仿真.pdf

1、在不規(guī)則路面上行駛的坦克將隨地形的起伏而振動(dòng)。這種振動(dòng)再加上坦克火炮發(fā)射裝置固有的射擊延遲無(wú)疑將導(dǎo)致坦克炮的炮身軸線偏離正確的射擊位置，造成炮彈的發(fā)射方向在高低和水平方向上產(chǎn)生偏差。為了解決這一問(wèn)題，現(xiàn)代坦克都采用了能夠穩(wěn)定坦克炮的穩(wěn)定裝置，也即炮控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)快速調(diào)炮和精確瞄準(zhǔn)。然而，即便如此仍然不能保證坦克彈丸能準(zhǔn)確命中目標(biāo)。因?yàn)閺椡鑿碾x開(kāi)火炮到飛抵目標(biāo)這段時(shí)間內(nèi)將受到各種內(nèi)在和外在隨機(jī)因素的影響，這些影響將導(dǎo)致坦克火炮的射彈散布，

2、從而影響坦克火炮命中率。鑒于此，本文的研究?jī)?nèi)容分為兩大部分，即坦克火炮控制系統(tǒng)的研究和坦克火炮彈丸的外彈道研究。
　　第一部分，提出了一種基于多維泰勒網(wǎng)優(yōu)化控制(MTN Optimal Control)的坦克火炮穩(wěn)定控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。這一部分包括坦克模型的建立、坦克火炮穩(wěn)定控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及控制器參數(shù)的調(diào)優(yōu)和仿真等內(nèi)容。借助于Adams(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Syste

3、m)強(qiáng)大的多體動(dòng)力學(xué)仿真分析能力，將建立包含強(qiáng)烈非線性和耦合性的坦克虛擬樣機(jī)作為被控對(duì)象。MTN優(yōu)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)則在Matlab下完成，并以動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的方式供Adams調(diào)用。由于多維泰勒網(wǎng)控制器參數(shù)較多，因此本文將使用一種所謂的“單純形法”的參數(shù)優(yōu)化方法來(lái)對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。最終在Adams下進(jìn)行仿真分析，仿真結(jié)果證明了MTN優(yōu)化控制有比PID優(yōu)化控制更快的反應(yīng)速度、更小的穩(wěn)態(tài)誤差;在坦克炮管可控的前提下，MTN優(yōu)化控制下的坦克具有