火箭炮位置伺服系统自抗扰控制

doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.05.004

兵工学报 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (5): 597-603.doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2014.05.004

火箭炮位置伺服系统自抗扰控制

郑颖，马大为，姚建勇，胡健

（南京理工大学机械工程学院，江苏南京 210094）

收稿日期:2013-08-21 修回日期:2013-08-21 上线日期:2014-06-23
通讯作者: 郑颖 E-mail:zhengyingzky@163.com
作者简介:郑颖（1984—），女，博士研究生
基金资助:
国防“十二五”基础科研项目(B2620110005)；国家自然科学基金项目(51305203)

Active Disturbance Rejection Control for Position Servo System of Rocket Launcher

ZHENG Ying， MA Da-wei， YAO Jian-yong， HU Jian

(School of Mechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, Jiangsu, China)

Received:2013-08-21 Revised:2013-08-21 Online:2014-06-23
Contact: ZHENG Ying E-mail:zhengyingzky@163.com

摘要/Abstract

摘要： 针对火箭炮发射时燃气流冲击干扰强和系统参数变化大的特点，以含有速度闭环的实际伺服系统为对象，建立系统模型并进行频域分析，建立了系统的低频和中频近似模型，并在此基础上分别设计了火箭炮位置伺服系统2阶和3阶线性扩张状态观测器及相应的自抗扰控制律，估计系统未建模干扰并在控制输入中予以补偿。比较分析了设计的自抗扰控制律和传统PID控制在伺服跟踪和燃气流冲击干扰下的控制效果。仿真结果表明，火箭炮伺服系统采用提出的控制方法能有效提高跟踪精度，充分抑制燃气流冲击干扰引起的发射平台振动，保证后续射弹命中精度。

关键词: 兵器科学与技术, 火箭炮, 位置伺服系统, 线性扩张状态观测器, 速度环, 模型近似

Abstract: The strong disturbance of combustion gas flow and the large change of system parameters for rocket launcher are analyzed. The system model is based on real servo system with speed closed loop using frequency domain analysis. The approximate low frequency and middle frequency models are established to construct the second-order and third-order linear extended state observers for position servo system. And the active disturbance rejection control methods are designed to estimate the uncertain dynamics compensating the input control. The control effects of proposed control laws and traditional PID are compared both in the servo tracking and the disturbance of combustion gas flow. The simulation results indicate that the proposed methods can effectively improve the output tracking accuracy, and restrain the vibration of launching platform resulted from the disturbance of combustion gas flow to maintain hit precision of projectile.

Key words: ordnance science and technology, rocket launcher, position servo system, linear extended state observer, velocity loop, model approximation

中图分类号:

TJ393

郑颖，马大为，姚建勇，胡健. 火箭炮位置伺服系统自抗扰控制[J]. 兵工学报, 2014, 35(5): 597-603.

ZHENG Ying， MA Da-wei， YAO Jian-yong， HU Jian. Active Disturbance Rejection Control for Position Servo System of Rocket Launcher[J]. Acta Armamentarii, 2014, 35(5): 597-603.

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