基于模糊控制器的自動著艦控制系統(tǒng)-文庫吧
2025-06-12 20:21 本頁面
【正文】 mulation verified. Design fuzzy PID controller, fuzzy control system controller parameters for online adjustment, the last through Matlab simulation show that the method can effectively improve the quality of the ship carrierborne machineKey words : Fuzzy control, PID, Automatic carrier landing system；DMC；APCS目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 III第一章 前言 1 MATLAB簡介 1 艦載機(jī)F/A18A自動著艦系統(tǒng)介紹 1第二章 自動著艦控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模與仿真 2 自動著艦系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模 2 飛機(jī)狀態(tài)方程 2 自動駕駛儀 3 APCS 4 DMC 4 自動著艦系統(tǒng)的仿真 5 高度指令輸入 5 飛行控制系統(tǒng) 7第三章 模糊控制器的設(shè)計(jì) 10 模糊控制概述 10 模糊控制理論 10 模糊控制系統(tǒng)的MATLAB仿真 10 自動著艦系統(tǒng)模糊控制器設(shè)計(jì) 11第四章 仿真結(jié)果分析 15第五章 總結(jié) 16參考文獻(xiàn) 17第一章 前言 SIMULINK簡介SIMULINK工具箱是MATLAB軟件的擴(kuò)展，主要用于動態(tài)系統(tǒng)的仿真。SIMULINK模塊庫中提供了建立系統(tǒng)模型所需的大部分模塊，進(jìn)入MATLAB環(huán)境后，只需鍵入SIMULINK命令就可打開該模塊庫，用戶可以根據(jù)自己的系統(tǒng)選擇所需的模塊，將其用鼠標(biāo)拖到自己的系統(tǒng)模型中來，就構(gòu)成了系統(tǒng)的SIMULINK系統(tǒng)的模型建好后，用需要，設(shè)置或更改模塊的(Simulation)，設(shè)置仿真參數(shù)束后，可以通過輸出示函數(shù)觀察系統(tǒng)的仿真輸出。模糊邏輯工具箱也是MATLAB軟件中重要的擴(kuò)展，它包含了進(jìn)行模糊分析與模糊系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各種途徑。工具箱提供了生成和編輯模糊推理系統(tǒng)（FIS）常用的工具函數(shù)，它包括了生成新的FIS、給FIS加入隸屬度函數(shù)、規(guī)則等功能，用戶可以用命令調(diào)用這些函數(shù)生成新的FIS。工具箱還提供了圖形用戶界面(GUI)編輯函數(shù)，利用它用戶可以更直觀迅速地生成FIS。在MATLAB環(huán)境中鍵入fuzzy，敲回車鍵，屏幕上就會出現(xiàn)一個基本的FIS編輯器，用戶可以在窗口菜單中修改它的各種特性，如改變輸入／輸出的變量數(shù)、編輯隸屬度函數(shù)、編輯模糊規(guī)則等，從而生成新的FIS。與上一種方法相比，顯然這種方法更加形象、簡便。 艦載機(jī)F/A18A自動著艦系統(tǒng)簡介艦載機(jī)首次攔阻著艦僅使用了一根攔阻索，而目前美國海軍的航空母艦上大多鋪設(shè)了四根攔阻索，相應(yīng)的緩沖裝置先后使用過沙袋、重力、機(jī)械和液壓等各種緩沖器，攔阻裝置的能力不斷提高。20世紀(jì)70年代爭論常規(guī)艦載飛機(jī)與短距/垂直起降飛機(jī)的優(yōu)劣時，有一種觀點(diǎn)認(rèn)為與采用彈射器和攔阻索的起降方式相比，采用短距/垂直起降方式耗油量大，縮段了艦載機(jī)的作戰(zhàn)半徑，因此犧牲了艦載機(jī)的總體性能，這種觀點(diǎn)促使美國堅(jiān)持發(fā)展和加強(qiáng)重型航母/常規(guī)艦載機(jī)的發(fā)展方向。航空母艦/艦載機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展歷史充分說明:艦載飛機(jī)的起飛和著艦技術(shù)至關(guān)重要。艦載機(jī)的起飛和著艦技術(shù)屬于飛行力學(xué)與控制的研究范疇。與陸基飛機(jī)的著陸相比，艦載機(jī)在飛行甲板上著艦更為困難。航空母艦是一個長度有限的海上浮動平臺，著艦環(huán)境涉及航空母艦的運(yùn)動和海上的大氣紊流擾動。在這種擾動環(huán)境下，艦載飛機(jī)必須精確控制航跡，保持合適的速度、姿態(tài)以及相對航空母艦的位置，對準(zhǔn)著艦甲板中心線，在預(yù)定著艦點(diǎn)嚙合，才能安全實(shí)施攔阻著艦。為降低艦載機(jī)著艦事故率，保證航空母艦/艦載機(jī)系統(tǒng)安全有效地運(yùn)轉(zhuǎn)，以美國為首的擁有航空母艦/艦載機(jī)的國家自航空母艦出現(xiàn)之日起，就持續(xù)不斷地投入大量的人力和物力進(jìn)行艦載機(jī)進(jìn)艦著艦控制研究。通過改進(jìn)艦載飛機(jī)的進(jìn)艦著艦技術(shù)，研制進(jìn)艦著艦的自動引導(dǎo)和控制系統(tǒng)，減少人為誤差，美國海軍艦載機(jī)的著艦事故率逐年下降。1983年由F/A一18A飛機(jī)首次實(shí)現(xiàn)了無人干預(yù)的全自動進(jìn)艦著艦，確保了美國在艦載機(jī)著艦技術(shù)方面無可動搖的領(lǐng)先地位。第二章 自動著艦控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模與仿真艦載機(jī)自動著艦控制系統(tǒng)(ACLS)是由飛機(jī)狀態(tài)方程、自動駕駛儀、APCS（進(jìn)場功率補(bǔ)償系統(tǒng)）、控制方程、DMC（甲板運(yùn)動補(bǔ)償系統(tǒng)）組成。被控對象選取的是艦載機(jī)F/A18A下滑著艦階段的高度控制，因?yàn)楦蓴_因素很多，本文只考慮甲板運(yùn)動帶來的理想著艦的變化進(jìn)行簡單的介紹，然后針對著艦高度進(jìn)行模糊控制。 帶有DCM的自動著艦系統(tǒng)原理圖 自動著艦系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模 飛機(jī)狀態(tài)方程飛機(jī)狀態(tài)參數(shù)為：飛機(jī)高度為
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