[发明专利]基于磁流变阻尼器的火炮后坐缓冲系统控制方法、装置

说明书

本申请公开了一种基于磁流变阻尼器的火炮后坐缓冲系统控制方法、装置、介质、设备及火炮后坐缓冲系统，该方法包括：利用自抗扰控制算法对目标火炮后坐缓冲系统的扰动因子进行实时估计和补偿，得到目标控制系统；其中，扰动因子为目标火炮后坐缓冲系统与目标模型的误差值；目标模型为根据目标火炮后坐缓冲系统的工作原理所创建的模型；设计控制律将目标控制系统加入目标火炮后坐缓冲系统的控制系统当中，得到自抗扰控制系统；利用自抗扰控制系统对目标火炮后坐缓冲系统进行控制。显然，利用本申请中的自抗扰控制系统对目标火炮后坐缓冲系统进行控制时，就会有更高的控制精度。

技术领域

本发明涉及系统控制领域，特别涉及一种基于磁流变阻尼器的火炮后坐缓冲系统控制方法、装置、介质、设备及火炮后坐缓冲系统。

背景技术

基于磁流变阻尼器的火炮后坐缓冲系统，系统要求控制响应要快速、准确，在现有技术当中，一般是采用PID控制(Proportion IntegralDerivative，比例、积分、微分)来对火炮后坐缓冲控制系统进行控制，但是PID控制会引起系统响应的快速性与超调性的矛盾，同时也可能因为积分饱和、内外部扰动、模型不准确等多输入条件的不准确而导致控制系统的精确度较低。因此，如何采用一种更好的方式来对基于磁流变阻尼器的火炮后坐缓冲系统进行控制，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于磁流变阻尼器的火炮后坐缓冲系统控制方法、装置、介质、设备及火炮后坐缓冲系统，以提高火炮后坐缓冲系统的控制精度。其具体方案如下：

一种基于磁流变阻尼器的火炮后坐缓冲系统控制方法，包括：

利用自抗扰控制算法对目标火炮后坐缓冲系统的扰动因子进行实时估计和补偿，得到目标控制系统；其中，所述扰动因子为所述目标火炮后坐缓冲系统中与目标模型的误差值；所述目标模型为根据所述目标火炮后坐缓冲系统的工作原理所创建的模型；

设计控制律将所述目标控制系统加入所述目标火炮后坐缓冲系统的控制系统当中，得到自抗扰控制系统；

利用所述自抗扰控制系统对所述目标火炮后坐缓冲系统进行控制。

优选的，所述控制系统的微分方程表达式为：

式中，x₁＝F_MRD为所选取的第一状态变量，对应的物理量为磁流变阻尼器输出的阻尼力，为x₁对时间的微分；x₂＝i为所选取的第二状态变量，对应的物理量为磁流变阻尼器通入的电流，为x₂对时间的微分；v为磁流变阻尼器运动部分的向后运动速度，n为表征速度与阻尼力F_MRD第一构成项之间关系的指数函数的指数数值，a₁为F_MRD第一构成项与vⁿ的比例系数，f为电流幅值与库仑力幅值之间的非线性函数关系，th为双曲正切函数，a₃和a₄分别为F_MRD第二构成项中包含的双曲正切函数的两个系数，u_DC为给控制磁流变阻器的逆变器供电的直流电源的电压，u_control为数字控制器中的电压控制量，R为磁流变阻尼器的电阻，L为磁流变阻尼器的电感，t₃为电流产生磁场到磁流变阻尼液屈服强度达到最强的过程延时时间常数。

优选的，所述利用自抗扰控制算法对目标火炮后坐缓冲系统的扰动因子进行实时估计和补偿，得到目标控制系统的过程，包括：

利用所述自抗扰控制算法对所述目标火炮后坐缓冲系统中的第一扰动因子和第二扰动因子进行实时估计与补偿，得到第一目标控制系统和第二目标控制系统；其中，所述第一扰动因子为所述目标火炮后坐缓冲系统中错误的状态反馈值，所述第二扰动因子为所述目标火炮后坐缓冲系统中由于电子元器件的运行使得所述目标火炮后坐缓冲系统运行异常的干扰值。