基于高增益观测器的火箭炮高精度跟踪研究

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关键词：自动控制技术；兵器发射理论；火箭炮；高增益观测器
中图分类号：ＴＪ３９３文献标识码：Ｂ
（１．南京理工大学机械工程学院，江苏南京２１００９４；２．中国船舶重工集团第七二四研究所，江苏南京２１０００３；
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２．ＮＯ．７２４ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｕｎｄｅｒＣＳＩＣ，ＮａｎｊｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１０００３，Ｃｈｉｎａ；
３．ＮＯ．７１８９７Ｕｉｎｔ，ＸｉｎｙａｎｇＨｅｎｎａ４６４０００，Ｃｈｉｎａ）
ｉｆｒｓｌｔｙｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃｌａｓｅｌｖｏｓｙｓｔｅｍｏｆｒｏｃｋｅｔｌａｕｎｃｈｅｒｍｏｄｅｌ，ａｎｄａｈｉｇｈ－ｇａｉｎｏｂｓｅｒｖｅｒｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｈｉｇｈｅｒｏｒｄｅｒｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌ，ｔｈｕｓａｖｏｉｄｉｎｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｌａｔｅｒｍｅｘｐａｎｓｉｏｎ，ＳＯａｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｃｃｕｒａｔｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｉｆｎｌａｄｅｓｉｇｎｏｆｒｏｂｕｓｔｃｏｎｔｒｏｌｌａｗ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｎａａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄ印
ＦＡＮＹｕｅ，ＭＡＤａ－ｗｅｉ，ＺＨＵＡＮＧＷｅｎ－ｘｕ，ＣＡＩＤｅ－ｙｏｎｇ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｎｄａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１００９４，Ｃｈｉｎａ；
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｓｅｘｔｒｅｍｅｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｎｏｉｓｅｓｗｈｉｃｈｉｓｅａｓｉｌｙｔｏｂｅａｍｐｌｉｉｆｃａｔｅｄ，ｔｈｕｓｓｔｉｍｕｌａ－
第３１卷第３期
文章编号：１００６ — ９３４８（２０１４）０３ — ０００６ — ０５
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真
２０１４年３月
基于高增益观测器的火箭炮高精度跟踪研究
范越，马大为，庄文许，蔡德咏
Leabharlann Baidu
ＳｔｕｄｙｏｎＨｉｇｈ — Ｐｒｅｃｉｓｉ０ｎＴｒａｃｋｉｎｇｏｆＲｏｃｋｅｔＡｒｔｉｌｌｅｒｙ
ＢａｓｅｄｏｎＯｂｓｅｒｖｅｒｗｉｔｈＨｉｇｈＧａｉｎ
３．７１８９７部队，河南信阳４６４０００）摘要：针对火箭炮伺服系统实际运行过程中存在不确定干扰和噪声，而微分运算对噪声极为敏感，容易放大噪声，激发系统的未建模特性，严重影响控制器精度，所以不宜直接对参考信号进行微分操作，故设计了一种高增益观测器来估计信号的高阶导数信息。提出建立火箭炮机电伺服系统模型，采用高增益观测器对信号的高阶导数进行估计．就避免了微分项膨胀问题，从而为设计控制律提供准确的信息，最终设计了鲁棒控制律。仿真和实验结果表明，上述方法不仅保证了系统的静、动态特性，而且对于系统不确定性具有较强的鲁棒性。研究结果为进一步完善控制器理论结构及实践应用提供了参考依据。
ｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｏｐｅｒａｔｅｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｄｉｒｅｃｔｌｙ．Ａｈｉｇｈ — ｇａｉｎｏｂｓｅｒｖｅｒｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｈｉｇｈｅｒｏｒｄｅｒｄｅｉｒｖａｔｉｖｅｓｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｔｈｅａｃｔｕａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｒｏｃｋｅｔｌａｕｎｃｈｅｒｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｕｎｃｅｒｔａｉｎｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅａｎｄｎｏｉｓｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ