艦載捷聯(lián)式獵雷聲納基陣GA-NN穩(wěn)定控制研究.pdf

1、在各種反水雷方法中，獵雷以其快速性、主動性、安全性而被各國海軍認為是重要的反水雷手段。艦載捷聯(lián)式獵雷聲納基陣作為獵雷聲納的載體，它的姿態(tài)控制的優(yōu)劣將決定獵雷的成功與否。 在艦載捷聯(lián)式獵雷聲納基陣(SMSA)控制系統(tǒng)數(shù)學平臺中，由于艦船搖擺運動引起的獵雷聲納基陣的線位移和三角函數(shù)變換帶來的間斷點問題，本文提出了修正的指令方位角ψt和俯仰角βt，并用它們來取代原數(shù)學平臺中的指令方位角ψg和俯仰角βg，推導出了修正的獵雷聲納基陣控制系

2、統(tǒng)數(shù)學平臺模型，該數(shù)學平臺成功解決了線位移和間斷點問題。 針對遺傳算法搜索速度慢，本文給出了一種改進遺傳算法(IGA)，在此基礎之上，提出了基于改進遺傳算法的對角回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(GA-DRNN)，也就是用IGA對DRNN輸入層、隱含層和輸出層學習速率(ηI，ηD，ηO)，以及隱含層神經(jīng)元數(shù)目(q)進行優(yōu)化，由優(yōu)化的參數(shù)構成DRNN。仿真結果表明，選用由IGA優(yōu)化得到的DRNN具有優(yōu)良的品質(zhì)。 獵雷聲納基陣三軸運動系統(tǒng)是一個

3、強耦合系統(tǒng)，本文提出了用神經(jīng)網(wǎng)絡對獵雷聲納基陣控制系統(tǒng)進行解耦，建立了基于DRNN的分散式解耦器，推導出獵雷聲納基陣控制系統(tǒng)分散式GA-DRNN解耦器的訓練算法。該解耦器在仿真中實現(xiàn)了補償獵雷聲納基陣三軸運動耦合影響的作用。 將DRNN和GA-DRNN應用到獵雷聲納基陣運動姿態(tài)的伺服系統(tǒng)之中，設計了獵雷聲納基陣方位角、俯仰角和橫滾角的DRNN及GA-DRNN伺服系統(tǒng)。DRNN和GA-DRNN伺服系統(tǒng)進行仿真表明，系統(tǒng)的跟蹤誤差小

4、，調(diào)整時間短，當參數(shù)出現(xiàn)攝動時也能夠保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有較強的魯棒性。 研究了獵雷聲納基陣三軸運動主從協(xié)調(diào)控制策略。首次提出并建立了獵雷聲納基陣指向誤差數(shù)學模型。提出了獵雷聲納基陣控制系統(tǒng)分層遞階智能控制系統(tǒng)，給出了由系統(tǒng)管理和數(shù)學平臺組成的組織級，由解耦器、運動軌跡規(guī)劃、速度規(guī)劃和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)調(diào)組成的協(xié)調(diào)級，由三軸直流伺服系統(tǒng)組成的執(zhí)行級和由傳感器信息管理等組成的信息融合級構成的獵雷聲納基陣控制系統(tǒng)分層遞階智能控制系統(tǒng)。針對獵