野战方舱医院是支撑战地医疗救治和灾害医学救援的重要装备。方舱调平是野战方舱医院部署过程中的重要环节。调平速度和精度直接影响方舱调平效果,进而影响野战方舱医院部署速度。目前,方舱调平以手动调平为主,调平速度慢、精度差。而方舱自动调平系统为提升方舱调平速度和精度提供了必要手段。调平策略和调平控制算法是决定调平速度和精度的重要因素。鉴于方舱自动调平系统具有非线性、时变性、多变量耦合性等特点,而传统控制算法又难以取得较为理想的控制效果。为此,本文以提升方舱自动调平系统的调平速度和精度为目标,设计基于神经网络的调平控制算法,通过软件仿真和试验验证,构建基于神经网络控制算法的方舱自动调平系统,实现方舱单舱和双舱自动调平,提升野战方舱医院部署速度,实现野战方舱医院救治能力快速生成。针对自动调平系统和调平控制算法的国内外研究现状与发展趋势进行了研究与分析。在此基础上,结合方舱结构特点,确定了方舱自动调平系统采用基于双轴倾角传感器和激光测距传感器相结合的四点支撑机电式调平的技术形式。进行了方舱位置姿态、静力学分析,推导出了方舱倾角和支撑腿位移的变化关系,为自动调平系统仿真研究和工程化应用奠定了理论基础;提出了单舱、双舱调平策略,揭示了“虚腿”现象原因并提出了解决方法。构建了包括伺服电机和传动系统模型在内的单支撑腿系统的数学模型,基于Simulink,构建了单支撑腿系统机电一体化仿真模型,并进行了仿真研究。仿真结果表明,采用经典PID控制器对单支撑腿系统进行优化后,单支撑腿系统响应速度显著提高,系统上升时间由2.847s降至0.31s;基于Simscape Multibody模块,建立了方舱自动调平系统的可视化仿真模型,进行了单舱、双舱自动调平系统仿真研究。仿真结果表明,基于PID控制的方舱自动调平系统的调平速度和精度较好,但由于支撑腿运动的超调以及支撑腿间的耦合等的问题,导致其调平性能受到影响,因此需要对控制算法进行进一步优化。为此,提出了采用神经网络控制算法对方舱自动调平系统实施控制,并进行了仿真研究。仿真结果表明,采用神经网络对自动调平系统控制后,系统调平速度显著提升。与PID控制相比,单舱调平时间由3.3s降至3s,调平时间提升9%,双舱调平时间由3s降至2.8s,调平时间提升7%。为进一步验证基于神经网络控制自动调平系统的控制效果,推进调平控制算法实用化程度,构建了自动调平试验测试平台,测试了其性能指标。试验测试结果表明,自动调平系统设计合理、各项功能正常,调平时间小于20s,调平精度小于0.01°,能够用于方舱快速、精准调平。基于仿真分析和试验测试平台试验研究结果,进行了方舱自动调平系统工程化设计与应用,围绕方舱自动调平控制系统硬件和软件,优化设计了方舱单舱、双舱自动调平系统,并进行了方舱调平试验研究。试验研究结果表明,采用神经网络控制的自动调平系统单舱调平时间小于1min,调平精度在0.1°以内,符合单舱调平时间小于2min、调平精度小于1%的设计要求,双舱调平时间小于1min,调平高度误差在5mm以内,符合双舱调平时间小于1min、调平高度误差小于5mm的设计要求。方舱自动调平系统的设计与实现显著提升了方舱调平速度和精度,能够满足野战方舱医院快速部署需求。