Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Tổng hợp bộ điều khiển phi tuyến cho hệ truyền động bám pháo phòng không tầm thấp chịu tác động của nhiễu đột biến

Mục tiêu của luận án là nghiên cứu xây dựng phương pháp tổng hợp bộ điều khiển bám theo đầu vào bất định cho một lớp đối tượng cơ điện (ở đây là hệ điều khiển hỏa lực) trên nguyên lý chủ động, đảm bảo các chỉ tiêu chất lượng, đáp ứng yêu cầu tiêu diệt mục tiêu bay trong chiến tranh công nghệ cao. Trên cơ sở đó tổng hợp hệ thống điều khiển truyền động tự động cho pháo PPK ZU23mm-2N đáp ứng yêu cầu của thực tiễn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Tổng hợp bộ điều khiển phi tuyến cho hệ truyền động bám pháo phòng không tầm thấp chịu tác động của nhiễu đột biến BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ Trần Ngọc Bình TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG BÁM PHÁO PHÒNG KHÔNG TẦM THẤP CHỊU TÁC ĐỘNG CỦA NHIỄU ĐỘT BIẾN TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Mã số: 62 52 02 16 Hà Nội - 2018 Công trình được hoàn thành tại: VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ - BỘ QUỐC PHÒNG Người hướng dẫn khoa học: GS – TSKH CAO TIẾN HUỲNH PGS – TS NGUYỄN VŨ Phản biện 1: GS – TS NGUYỄN DOÃN PHƯỚC Đại học Bách khoa Hà nội Phản biện 2: PGS – TS PHẠM TRUNG DŨNG Học viện Kỹ thuật Quân sự Phản biện 3: PGS – TS BÙI XUÂN KHOA Học viện Phòng không - Không quân Luận án này được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án Tiến sĩ cấp Viện họp tại Viện Khoa học và Công nghệ quân sự vào hồi …… giờ ngày …… tháng ….. năm 2018 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Viện Khoa học và Công nghệ quân sự Thư viện quốc gia Việt Nam 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Trong tình hình hiện nay, để nâng cao tiềm lực quân sự, hiện đại hóa vũ khí trang bị kỹ thuật, quân đội ta vừa tiến hành mua sắm vũ khí hiện đại vừa cải tiến nâng cấp vũ khí hiện có, đồng thời nghiên cứu chế tạo mới các loại vũ khí khí tài. Chủ trương này đã phát huy hiệu quả trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực phòng không tầm thấp. Nhằm nâng cao khả năng tiêu diệt các mục tiêu bay thấp và cực thấp, các hệ thống pháo phòng không tầm thấp đã được cải tiến, nâng cấp, chế tạo bổ xung các hệ thống trinh sát quang điện tử và điều khiển trung tâm để hệ thống có khả năng tác chiến cả ban ngày và ban đêm. Tuy nhiên chủ yếu vẫn là bán tự động, thao tác trực tiếp trên pháo để bám sát và bắn mục tiêu bay theo chỉ thị từ trung tâm điều khiển vẫn do pháo thủ đảm nhiệm. Cũng đã có nhiều nghiên cứu đi theo hướng thay thế con người bằng hệ thống truyền động tự động, nhưng chưa có kết quả hoàn chỉnh với các nghiên cứu toàn diện cho một đối tượng cụ thể. Việc đưa hệ thống truyền động tự động vào điều khiển pháo sẽ nâng cao độ chính xác, độ tác động nhanh của hệ thống vũ khí, nâng cao khả năng tiêu diệt các mục tiêu bay thấp, tốc độ cao. Đặc biệt là giảm được số pháo thủ thao tác trực tiếp trên pháo sẽ giảm được thương vong khi chiến tranh xảy ra. Mặt khác, muốn nâng cao khả năng cơ động, hệ thống PPK phải giảm được thời gian chuẩn bị sẵn sàng chiến đấu đồng thời đảm bảo khả năng bắn trúng mục tiêu ngay khi không có thời gian hiệu chỉnh pháo theo các phương pháp truyền thống. Chính từ những lý do nêu trên, Luận án đã đặt ra mục tiêu và nội dung nghiên cứu là: 2. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu của luận án là nghiên cứu xây dựng phương pháp tổng hợp bộ điều khiển bám theo đầu vào bất định cho một lớp đối tượng cơ điện (ở đây là hệ điều khiển hỏa lực) trên nguyên lý chủ động, đảm bảo các chỉ tiêu chất lượng, đáp ứng yêu cầu tiêu diệt mục tiêu bay trong chiến tranh công nghệ cao. Trên cơ sở đó tổng hợp hệ thống điều khiển truyền động tự động cho pháo PPK ZU23mm-2N đáp ứng yêu cầu của thực tiễn. 3. Đối tượng nghiên cứu 2 Hệ thống tự động điều khiển hỏa lực cho PPK cải tiến với hệ thống truyền động bám cơ điện đang sử dụng trong Quân đội. Đối tượng cụ thể để thực thi thuật toán tổng hợp là hệ truyền động điện của PPK ZU23mm-2N cải tiến. 4. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu các phương pháp phân tích và tổng hợp hệ thống cũng như các giải pháp đảm bảo chất lượng điều khiển bám loại trừ được ảnh hưởng của nhiễu và các đặc tính phi tuyến của thiết bị trong hệ thống, đặc biệt là những nhiễu đột biến sinh ra trong lúc bắn. Trên cơ sở đó luận án xây dựng một phương pháp tổng hợp bộ điều khiển phi tuyến cho một lớp đối tượng cơ điện có 2 kênh điều khiển tà và phương vị ứng dụng trong bài toán điều khiển bắn đón các mục tiêu di động. 5. Nội dung nghiên cứu - Xây dựng mô hình toán học mô tả động học của một lớp đối tượng điều khiển. - Xây dựng thuật toán xác định giá trị đầu vào cho hệ điều khiển truyền động bám trong điều kiện đặt vũ khí phi tiêu chuẩn. - Xây dựng phương pháp tổng hợp hệ thống điều khiển bền vững, bù trừ và giảm thiểu ảnh hưởng của các thành phần nhiễu tác động lên hệ thống, kể cả nhiễu đột biến không trơn, trên cơ sở nhận dạng nhiễu phi tuyến và kỹ thuật điều khiển trượt, làm cơ sở cho việc thiết kế chế tạo các bộ điều khiển bám trong hệ thống cơ điện đảm bảo các chỉ tiêu chất lượng theo yêu cầu 6. Phương pháp nghiên cứu Luận án sử dụng phương pháp phân tích, tổng hợp và vận dụng các lý thuyết điều khiển hiện đại. Để kiểm chứng luận án sử dụng công cụ matlab- simulink và ứng dụng một phần kết quả nghiên cứu cho PPK Zu23mm-2N cải tiến. 7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Nội dung nghiên cứu của luận án làm phong phú thêm về mặt phương pháp xử lý số liệu và tổng hợp thuật toán điều khiển cho một lớp đối tượng cơ điện điển hình. Các phương pháp đề xuất và các thuật toán thu được có thể phục vụ trực tiếp cho việc tổng hợp, thiết kế chế tạo mới và cải tiến nâng cao chất lượng cho các hệ thống bám trong quân sự và trong công nghiệp. Kết quả mô phỏng và ứng dụng thực tế đã chứng minh tính đúng đắn, cho thấy hiệu quả của nội dung nghiên cứu. Chương 1 3 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG BÁM CHO MỘT LỚP ĐỐI TƯỢNG CƠ ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỎA LỰC PHÁO PHÒNG KHÔNG TẦM THẤP 1.1.Giới t ...