变结构控制技术在鱼雷舵机中的应用
变结构控制理论在船舶动力定位系统中的应用
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｈｅｏｒｙ ｔｏ Ｓｈｉｐ Ｄｙｎａｍ ｉｃ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ
Ｗ Ｕ Ｈｅ—ｘｉｏｎｇ．ＬＩ Ｄｏｎｇ—ｍ ｉｎｇ （Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇ ｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃ工 程 大 学 学 报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
Ｖ Ｏ１．２３．№ ．３ Ｊｕｎ．，２００２
变 结 构 控 制 理 论 在 船 舶 动 力 定 位 系 统 中 的 应 用
吴鹤雄 ，李 东明
动力定 位技 术 已被广 泛地应 用 于各种 军用 与 ＬＱＧ最优 反馈 控 制定 律 ．由于采 用 了 自校正 滤 波 民用 海 上作业 船 的定 位 ．船 舶 动 力定 位 系统 通 常 实时修 正低频 估 计 值 ，提 高 了控 制 的适 应性 和 系 是用 推 力器来 控 制 船 舶 的位 置 和首 向的 系 统 ，它 统 的调节 精度 ．但 在 控制 算 法 上 仍 多 采 用 常 规 的 由位置 检测器 、控 制器 和推力 器组 成 ．船舶 的位 置 ＰＩＤ控制 方法 ，本 文希 望 在 控 制 方 法 上 进 一 步 提 和姿 态 可用纵 荡 、横 荡 和首摇 来描 述 ．船 舶 的运 动 高系统 的动态 特 性 和 实 用性 ．这 里 采用 时 间最 优 由低频 运动 （０－０．２５ ｒａｄ／ｓ）和 高频运 动 （０．３～１． 和变 结构 理论 结 合 的控 制 方法 ．它 是 一 种本 质上 ６ ｒａｄ／ｓ）迭 加 而成 ．低频 运 动 是 由风 、流 和 二 级 浪 的非线 性 控制 方 法 ．它 有 利 于 充 分 发挥 控 制 器 的 引 起 的 ，高频 运动 由一级 浪 引起 ．由于 推力 器 的功 最 大能 力 ．其 控 制 的作 用 过 程 是 ，当控 制 一 开 始 ， 率 有限 ，它不但 不 可能抵 消 高频运 动 ，相反地 却会 系统 的 状 态 轨 迹 就 按 时 间 最 优 运 动 （即 Ｂａｎｇ— 使推 力器 增加 能 量 消耗 和机 件 磨 损 ．倘 苦 在 常规 Ｂａｎｇ控制规 律 ）．当 系统 状 态 轨迹 运 动 到 最 后 一 控 制器 的基础 上 ，采用低 通 滤波器 ，可 消除 除高频 段换 向线 ，同时也 是 最 后 一 段 过 原 点 的状 态 最 优 信 号 ，但 是却会 使定 位误 差信 号产 生相 位滞 后 ，限 轨迹 时 ，让换 向线 与最优 状 态轨 迹分 开 ，即采用 一 制 了控制器 的 允许 带 宽 和 定 位 的精 度 ．新 一 代 的 条过原 点且 与最 优状 态 轨迹 相割 的直 线作 为换 向 动力 定位 系统 采 用 卡 尔 曼 滤 波 技 术 处 理 低 频 运 线 ，系统则 可 获得 所谓 的滑 动模 态 ．这 时 系统状 态 动 ，用 自校 正 滤 波技 术 处 理 高频 运 动 ，并 利 用 运 动方 式 只取决 于换 向线 的方 程 ，而 与
鱼雷的智能化原理与应用
鱼雷的智能化原理与应用1. 引言鱼雷作为一种重要的水下作战武器，一直被广泛应用于海军领域。
然而，传统的鱼雷在使用过程中存在诸多限制和不足，无法适应现代水下战争的需要。
为了提高鱼雷的作战效能和战场适应性，智能化技术开始被引入鱼雷系统中。
本文将介绍鱼雷的智能化原理与应用。
2. 鱼雷智能化的原理鱼雷智能化的原理主要包括感知与控制两个方面：2.1 感知鱼雷的智能化需要通过各种传感器获取周围环境的信息，以实现对目标的感知。
常用的传感器包括声呐、雷达、光学传感器等。
这些传感器能够探测周围的声波、电磁波和光线等信号，并将其转化为数字信号进行处理和分析。
2.2 控制鱼雷智能化的控制是指通过算法和逻辑控制鱼雷的行为和动作。
智能化控制通常包括航向控制、深度控制、速度控制等。
这些控制需要结合传感器的输入信息进行实时调整，以实现精确的目标追踪和打击。
3. 鱼雷智能化的应用鱼雷智能化的应用可以提高鱼雷的作战效能和适应性，在水下作战中发挥重要作用。
以下是几个鱼雷智能化的应用场景：3.1 目标识别与追踪通过智能化的目标识别算法，鱼雷可以实时分析周围环境中的目标，并对其进行分类和追踪。
鱼雷可以根据目标的特征，例如声音、射频等进行准确的目标判断和跟踪，以实现精确的打击。
3.2 自主导航与规避障碍物智能化技术使得鱼雷具备了自主导航和规避障碍物的能力。
通过集成GPS、惯性导航系统以及环境感知传感器，鱼雷可以实时感知周围环境并进行路径规划与调整，以避开障碍物并寻找最佳的攻击位置。
3.3 多目标协同攻击鱼雷智能化的应用还可以实现多目标的协同攻击。
通过对多枚鱼雷进行协同控制和通信，可以实现对多个目标进行协调打击。
这种协同攻击可以提高打击效果和成功率，更好地适应复杂的作战环境。
3.4 电力控制与节能优化智能化技术还可以实现对鱼雷的电力控制和节能优化。
通过对鱼雷动力系统的智能控制和优化调整，可以降低电力消耗、延长续航时间，并提高整体的作战效能。
船舶舵鳍联合减摇模糊变结构控制研究
船舶舵鳍联合减摇模糊变结构控制研究
张冰;许可建;姜长生
【期刊名称】《中国航海》
【年(卷),期】2005(000)004
【摘要】分析了船舶运动的非线性模型,根据实际情况进行假设,得到了船舶舵鳍联合减摇控制系统的状态方程,把非线性船舶舵鳍联合控制模型转化为可控正则型;将船舶运动模型看作是由横摇、艏摇、横荡3个子系统构成的大系统,进行了舵鳍联合控制,设计了舵鳍联合控制器和分散非线性变结构控制器,为了改善控制的品质,又进一步提出了模糊趋近律变结构控制的方法,最后针对减摇控制器进行了MATLAB 仿真研究.仿真结果表明:舵鳍联合控制器能够很好的抑制船舶的横摇和艏摇,并能尽可能的减小横荡.
【总页数】3页(P1-3)
【作者】张冰;许可建;姜长生
【作者单位】江苏科技大学,江苏,镇江,212003;南京航空航天大学,江苏,南
京,210016;江苏科技大学,江苏,镇江,212003;南京航空航天大学,江苏,南京,210016【正文语种】中文
【中图分类】U664.8;TP273+.3
【相关文献】
1.船舶舵/鳍联合减摇鲁棒控制研究 [J], 刘胜;方亮;于萍
2.主鳍/襟翼鳍船舶减摇联合控制系统的研究 [J], 刘胜;陈胜仲;孙静川
3.基于最优控制的舵鳍联合减摇性能指标函数的分析研究 [J], 邹令辉;周岗;李文魁;陈永冰;殷波兰
4.低舵速下具有能量优化的舵鳍联合减摇研究 [J], 金鸿章;王帆
5.利用MATLAB进行船舶舵鳍联合减摇智能控制系统设计与仿真 [J], 张博实;王科俊;罗姣妍
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滑模变结构控制及在电动舵系统中的应用研究
ｔ ｅ ａ ａ ｅ ｔｕ ｔ ｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｌｏ ｔ ｈ ｖ ｒ ｂｌ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｏ ｔｏ ａｇ ｒ ｈｍ ｉ ｄ ｓｇ ｅ ｕ ｉ ｔｅ ｅ ｃ ｎｇ ａ ｉ ｉ ｓ ｅ ｉｎ ｄ ｓｎｇ ｈ ｒ ａ ｈｉ ｌ ｗ ａ ｒ ａ ｈ．Ｔｈｅ ｒ ｐ ｓ ｄ ｌｏ ｔ ｐｐ ｏ ｃ ｐ ｏ ｏ ｅ ａ ｇ ｒ ｈｍ ｅｉ — ｉ ｌｍｉ ｎａｅ ｃ ａｔ ｒｎｇ ｆｅ ｔｖ ｌ ｂｙ ｏ ｔｎｕ ｕｓ ｏ ｒ ｌ ａ ａ ｅｅ ｓ ｂ ｔ ｅ ｔｓ ｈ ｔｅ ｉ ｅ ｃｉ ｅｙ ｃ ｎ ｉ ｏ ｃ ｎｔｏ ｐ ｒ ｍ ｔｒ ， ｙ ｈ ｗａ ｏ ｃ ｍ ｐ ｎｓ ｔ ｓ ｈ ｄｉｔｒ ｎ ｅ ｎｄ ｎ ｙ ｆ ｏ ｅ ａ ｅ ｔ ｅ ｓｕ ｂａ ｃ ａ ｕ —
下． 利用 该 方法 设计 的控 制器 ， 能实现 快 速 、 准确 、 超调 地跟 踪 给定信 号 。 无
关键 词 ：电动舵 系 统 ；滑模 变 结构控 制 ；趋 近 率 ；抖振 ；鲁 棒 性
中 图 分 类 号 ：Ｐ ７ Ｔ ２３ 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：２ ０ ）４ ０ １ ４ （０ ９ ０ — ３ —
现 代 先 进 飞 行 器 的快 速 发 展 要 求 其 控 制 系 统 具有 高精度 、 高灵 敏度 及 高 可 靠 性 ， 动 舵 机 以其 电
可靠 性 高 、 造 维修 方 便 等 优 点 ， 飞 行 器 中得 到 制 在
基于数据驱动控制的鱼雷侧向运动控制研究
鱼雷作为水下作战最有效的武器，其控制技术一
数据驱动控制是指受控系统控制器的设计不包含
直是国内外水下武器领域研究的热点问题。 随着现代
受控过程数学模型鱼雷正朝着航行深度深，航行范围大，
线输入输出数据以及经过处理而得到的信息来设计系
航行路程远，航行速度高，雷体特征参数变化范围大等
期控制理论发展与重大应用的必然要求， 具有重要的
上面。 文献［１］ 采用了滑模变结构控制方法，设计了鱼
理论与现实意义，因此数据驱动控制理论的研究受到
法，解决了无法有效抑制鱼雷横滚的问题。 文献［３］ 设
设暂态约束条件下的数据驱动控制方法。 文献［ ７］ 研
雷侧向运动的控制律。 文献［ ２］ 采用滑模模糊控制方
ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ． Ａ ｄａｔａ⁃ｄｒｉｖｅｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｂａｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｌａｔｅｒａｌ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｏｒｐｅｄｏ． Ｗｈｅｎ ｔｈｅ
ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｏｒｐｅｄｏ ａｒｅ ｕｎｋｎｏｗｎ， ｔｈｅ ｉｎｐｕｔ⁃ｏｕｔｐｕｔ ｄａｔａ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ
ｏｕｔ． Ｉｔ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｏ ｂｅ ｓｔａｂｌｅ ｕｓｉｎｇ Ｌｙａｐｕｎｏｖ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｌｓｏ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏ⁃
ｐｏｓｅｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｄａｔａ⁃ｄｒｉｖｅｎ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｔｏｒｐｅｄｏ； ｌａｔｅｒａｌ ｍｏｔｉｏｎ ｄｙｎａｍｉｃｓ
鱼雷动力系统振动控制技术及应用研究
鱼雷动力系统振动控制技术及应用研究曹浩; 张伟伟; 文立华; 王志杰; 赵昌利【期刊名称】《《鱼雷技术》》【年(卷),期】2019(027)005【总页数】6页(P595-600)【关键词】鱼雷动力系统; 结构动力学; 整机隔振; 装配工艺【作者】曹浩; 张伟伟; 文立华; 王志杰; 赵昌利【作者单位】西北工业大学航天学院陕西西安 710072; 中国船舶重工集团公司第705研究所陕西西安 710077; 海军装备部北京 100841【正文语种】中文【中图分类】TJ630.32; O351.2鱼雷作为一种主要用于打击水面舰艇、潜艇等目标的水中兵器, 其隐身技术对自身的命中概率和发射平台的生存能力有非常重要的影响, 是决定鱼雷综合作战效能的指标之一。
一般来说, 鱼雷动力系统的机械、流体振动是鱼雷自噪声和辐射噪声的主要来源, 强烈的振动和噪声直接影响到鱼雷武器的隐身性、攻击效能、安全性和可靠性[1-4]。
鱼雷动力系统振动控制技术的主要目的是使用一系列措施, 尽可能降低鱼雷壳体的辐射噪声, 为自导提供良好的工作环境和降低被敌方兵力发现的概率。
然而, 鱼雷动力系统组成零部件多、连接结构复杂, 工作环境恶劣, 工作温度范围大, 引起的结构振动具有非线性时变特性。
因此, 鱼雷动力系统振动控制是一项繁琐、庞大的系统工程。
文章从设计方法、隔振技术及装配工艺等方面, 对鱼雷动力系统振动控制方法以及发展方向进行论述, 指出基于结构动力学的设计方法已成为研制低噪声鱼雷动力系统的必备手段; 形式多样的整机隔振结构、液流管路振动隔振结构已广泛应用到工程领域; 装配工艺对振动特性影响显著, 但尚需加强研究。
以热动力鱼雷为例, 构成动力系统的机舱壳体、发动机、燃烧室、海水泵和燃料泵等辅机通过主支撑结构集于一体, 这样, 主支撑结构便不可避免地将发动机与辅机等振动源耦合, 由于发动机与各种辅机工作转速不同, 使得动力系统的激励频率成分十分丰富, 且以周期激励为主。
高增益自适应跟踪在鱼雷深度控制中的应用
弹
箭
与
制
导
学
报
Ｖｏ ． ０ ＮＯ ２ １３ ．
Ａｐｒ２ ０ ０１
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＰ ｏｅ ｔ ｅ ，Ｒｏ ｋ ｔ，Ｍ ｉｓｌｓａ ｄＧｕｄ ｎ ｅ ｏ ｒ ａ ｒｊｃｉ ｓ ｏ ｌ ｃ ｅｓ ｓ ｉ ｎ ｉａ ｃ ｅ
高 增 益 自适 应 跟踪在 鱼雷 深 度控 制 中的 应 用
钟 江 ， 鹏 波 李
（ 防 科 学 技 术 大 学机 电工 程 与 自动 化 学 院 ． 沙 国 长 摘 ４０７） １０ ３ 要 ： 合 两 种 简 单 实 用 的 鲁 棒 控 制 方 法 ． 鱼 雷 实 施 深 度 控 制 。首 先 ． 分 析 模 型 零 动 态 稳 定 性 的 基 础 结 对 在
Ｚ ＨＯＮＧ ｉ ｎ Ｊａ ｇ，ＬＩＰ ｎ ｂ ｅ ｇｏ （ ｌ ｇ ｆＭ ｅ ｈ ｔ ｏ ｉ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｎ ｔ ｍａ ｉｎ，ＮＵＤＴ．Ｃ ａ ｇ ｈ １ ０ ３ Ｃｏ ｌ ｅｏ ｃ ａ ｒ ｎ ｃ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉｇ ａ ｄ Ａｕ ｏ ｔ ｏ ｈ ｎ ｓ ａ ４ ０ ７ ，Ｃ ｉ ａ ｈｎ ）
上 ． 用 高 增 益 自适 应 控 制 对 俯 仰 角 指 令 进 行 快 速 跟 踪 ， 且 得 到 姿 态 控 制 的 近 似 线 性 参 考 模 型 。 为 了 克 服 利 并
参 考 模 型 的 不 确 定 性 ， 使 用 滑 模 变 结 构 方 法 对鱼 雷进 行 定 深 控 制 。通 过 分 析 滑 模 控 制 的稳 定 性 条 件 ・ 到 再 得 了最 终 的 深 度 控 制 策 略 ， 仿 真 结 果 验 证 了结 论 的 正确 性 。 且
ｕ ｅ ａ ｅ ｎ ｓ ａ ｉ ｔ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｈ ｅ ｏ ｄ ｎ ｍｉ ｆｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｏ ｍｏ ｅ ｏ ｔａ ｋ ｔ ｅ ｃ ｍｍａ ｄ ｏ ｉ ｈ ａ ｇ ｅｔ ａ ａ ｅ ａ ｐ ｏ ｉ ｓ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｔ ｂ ｌ ｙ ａ ａ ｙ ｉ ｆｔ ｅ ｚ ｒ ｙ ａ ｃ ｏ ｈ ｏ ｐ ｄ ｄ ｌｔ ｒ ｃ ｈ ｏ ｉ ｎ ｆｐ ｔ ｎ ｌ ｈ ｔｃ ｎ ｂ ｐ ｒ ｘ — ｃ
基于变结构控制的反鱼雷武器导引律
基于变结构控制的反鱼雷武器导引律
刘宇
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2010(035)010
【摘要】未来战争中,智能鱼雷对水面舰艇的威胁越来越严重.因此,针对鱼雷的硬杀伤武器(ATT)成为国际上研究的热点.根据对ATT武器的导引方式的研究,结合滑模变结构控制理论,推导出一种以航向角为控制律的导引方式.该控制律克服了基于角速率导引方式的缺点,可适用于主动和被动检测,保证了ATT武器在数据率较低且不固定的情况下,仍能够以较高精度命中目标,因而能更好地适应水中导引的特点.当来袭鱼雷存在机动时,利用主动导引方式,也可以获得较好的拦截效果.仿真表明,该导引律鲁棒性强,攻击弹道平滑,对来袭鱼雷有较高的命中精度.
【总页数】4页(P87-90)
【作者】刘宇
【作者单位】中国科学院声学研究所,北京,100190
【正文语种】中文
【中图分类】TJ630.1
【相关文献】
1.基于变结构控制的反鱼雷鱼雷导引律鲁棒性研究 [J], 李宗吉;张西勇;练永庆
2.基于变结构控制的反鱼雷鱼雷导引律设计 [J], 刘洋;李宗吉;张西勇
3.基于变结构的反鱼雷鱼雷纵向拦截导引律设计 [J], 李宗吉;张西勇;王树宗
4.基于变结构控制的反鱼雷鱼雷导引律 [J], 陈炜;曹彦;黑云飞;鞠建波
5.基于Fuzzy-AHP的舰载反鱼雷武器系统安全性评估方法 [J], 侯宝娥; 田恒斗; 高阳
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