TRÍCH YẾU LUẬN ÁN TIẾN SĨ
1. Họ và tên nghiên cứu sinh: Chu Đức Chình
2. Tên luận án: Tổng hợp hệ thống điều khiển bám và ổn định gián tiếp trục nòng pháo trên phương tiện chiến đấu cơ động bánh xích.
3. Mã số: 9 52 02 16
4. Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
5. Người hướng dẫn khoa học:
1. GS. TSKH Cao Tiến Huỳnh
2. TS Lê Trần Thắng
6. Cơ sở đào tạo: Viện Khoa học và Công nghệ quân sự
7. Nội dung của bản trích yếu luận án:
Mục tiêu nghiên cứu của luận án:
-Trên cơ sở mô hình động lực học của hệ thống truyền động súng pháo, luận án đặt mục tiêu tổng hợp bộ điều khiển thích nghi bền vững cho hệ thống điều khiển bám sát và ổn định trục nòng pháo theo phương pháp ổn định gián tiếp.
-Qua đó, giải quyết bài toán ổn định đường bắn cũng như nâng cao độ chính xác cho súng pháo trên phương tiện chiến đấu cơ động bánh xích trong điều kiện bắn hành tiến.
Đối tượng nghiên cứu:
-Lớp phương tiện chiến đấu cơ động bánh xích với súng pháo trên xe được dẫn động bởi hệ truyền động thủy lực 2 kênh, cơ cấu chấp hành sử dụng bơm thủy lực pít-tông hướng trục và động cơ thủy lực trục nghiêng cố định.
Phương pháp nghiên cứu:
– Sử dụng phương pháp giải tích, hình học, cơ học để xây dựng mô hình cho đối tượng nghiên cứu.
– Sử dụng các diễn giải và chứng minh toán học để phân tích và tổng hợp hệ thống điều khiển.
– Thực nghiệm đo đạc, thu thập dữ liệu và mô phỏng trên máy tính để kiểm chứng tính đúng đắn, độ tin cậy cũng như tính hiệu quả của giải pháp đề ra trong luận án. Trên cơ sở đó, triển khai, áp dụng thử nghiệm thuật toán điều khiển trên thiết bị tích hợp trong hệ thống thực tế.
Các kết quả chính của luận án:
– Nghiên cứu tổng quan về hệ thống ổn định súng pháo trên phương tiện chiến đấu cơ động bánh xích: vai trò và phân loại; đặc điểm của các dao động trên phương tiện. Phân tích các công trình nghiên cứu có liên quan và đặt bài toán nghiên cứu cho luận án.
– Xây dựng mô hình động lực học cho hệ thống truyền động súng pháo với cơ cấu chấp hành là hệ truyền động thủy lực sử dụng bơm và động cơ thủy lực pít-tông hướng trục, có tính đến yếu tố bất định của mô hình hệ thống, tác động không đo được của nhiễu xuyên kênh và nhiễu ngoại lực dựa trên các giả định phù hợp.
– Tổng hợp thuật toán xác định tư thế xe cơ sở trong hệ tọa độ quán tính ứng dụng bộ lọc Kalman mở rộng EKF, cảm biến đo lường quán tính IMU 6-DOF, cảm biến từ trường 3 trục và các cảm biến đo lường tham số góc. Trên cơ sở tư thế xe, tổng hợp thuật toán xác định véc-tơ đường bắn cho súng pháo trong điều kiện xe cơ động và tham số phần tử bắn biến đổi.
– Tổng hợp luật điều khiển loại trừ nhiễu chủ động ADRC bám sát tốc độ pháo với bộ quan sát trạng thái mở rộng ESO cải tiến được xây dựng dựa trên mạng nơ-ron RBF; tổng hợp bộ điều khiển bám sát vị trí góc pháo với bộ điều khiển PID theo cấu trúc điều khiển phân tầng.
– Khảo sát, thực nghiệm và đánh giá tác động của các nhiễu ngoại lực điển hình tác động lên hệ thống truyền động vũ khí trên phương tiện trong điều kiện vận hành thực tế làm cơ sở đánh giá chất lượng của thuật toán điều khiển ổn định. Mô phỏng kiểm chứng hệ thống đã tổng hợp trong môi trường Matlab – Simulink trên cơ sở các điều kiện hoạt động thực tế của phương tiện.
Luận án có những đóng góp mới như sau:
(1) Xây dựng véc tơ đường bắn trong điều kiện phần tử bắn và tư thế của xe thay đổi.
(2) Đề xuất ứng dụng thuật toán ADRC kết hợp thuật toán nhận dạng thành phần bất định bằng mạng nơ ron RBF cho hệ điều khiển bám và ổn định gián tiếp trục nòng pháo trên phương tiện chiến đấu cơ động bánh xích.
