网络控制理论及其在鱼雷制导系统中的应用

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鱼雷制导系统是鱼雷的重要组成部分,其性能的好坏直接影响到鱼雷的整体作战性能。目前采用的集中式控制的鱼雷制导系统体系结构,难以满足下一代大航程、高机动性鱼雷内部的信息传输要求。 论文首先对鱼雷制导系统的一般体系结构进行了深入研究,提出了基于网络控制的鱼雷制导系统结构,这种结构可以很好的解决目前集中式鱼雷控制系统存在的不足之处。 根据目前鱼雷制导系统的战术要求,论文提出鱼雷网络控制系统的模型,并对网络控制在鱼雷制导系统上应用的可行性进行了论证。对于基于事件触发和时间触发的两种方式的鱼雷控制网络,进行了详细的对比分析。时间触发方式的TTCAN协议在实时性和容错能力方面弥补了传统CAN总线的不足,为TTCAN协议在鱼雷网络控制系统中的应用提供了可能。深入研究鱼雷网络控制系统的网络通讯协议和数据传输技术,分析网络控制带来的网络时延和数据包丢失问题,提出使用补偿观测器、有效的控制算法以及异步动态系统的方法来减弱对控制系统稳定性的影响,并且通过某型鱼雷仿真实验,分析网络时延和数据包丢失对鱼雷网络控制系统稳定性的影响。最后论文还对鱼雷网络控制系统的可靠性进行了分析。论文的研究成果可作为下一代全数字鱼雷的重要技术储备。
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