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电子技术的不断发展和水雷性能的日趋多样化和智能化使得研究新的更为有效的反水雷手段成为现代海防工业中尤为重要的组成部分。猎雷声纳就是在这样的情况下诞生的。它是利用安装在舰船底部声纳基阵发射的声波,经目标反射后成像在显示屏上,从而确定水雷的存在及位置。 本文首先建立了系统“数学平台”模型,推导了舰艇摇摆运动及基阵线位移运动下转角控制信号与基阵伺服系统转角指令信号的关系。接着分别研究了猎雷声纳基阵姿态稳定控制系统的经典PID控制及遗传算法PID控制,设计了相应的控制器,并通过仿真结果,比较了两者之间的优劣。仿真结果表明,基于经典PID控制规律设计的系统具有响应速度快但超调大的特点,系统的跟踪性能较好,但抗干扰能力较差;遗传算法PID控制方法对所优化目标的先验知识要求少,具有全局收敛性并且对系统模型没有连续性和可微性的限制,设计的声纳基阵姿念稳定系统超调小,响应速度快而且抗干扰能力强,具有很好的鲁棒性。 最后,对上述卢纳基阵姿态稳定控制系统进行了硬件设计和软件实现,硬件设计主要是应用PC/104实现控制规律,应用多级旋转变压器电路对角度信号进行采样读出,用A/D进行速度信号采样,并用D/A电路把控制规律要用的数据转换成模拟信号用于伺服回路。软件设计方面主要介绍了系统的软件平台VxWorks操作系统,分析了软件设计的一些基本思想。最后在硬软件设计的基础上对整个系统进行了调试。