Một số hệ thống điều khiển chuyển động tầm và hướng pháo

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ổn định chuyển động tầm và hướng của pháo phòng không 37mm 2n cải tiến (Trang 36 - 39)

Như đã phân tích ở các phần trên, chuyển động tầm và chuyển động hướng của PPK 37mm-2N là các chuyển động được điều khiển nhằm đảm bảo nhiệm vụ bắn trúng.

Về mặt lý thuyết, có nhiều kỹ thuật điều khiển đã được các nhà khoa học trên thế giới đưa ra như: Kỹ thuật điều khiển truyền thống sử dụng các quy luật và công cụ kinh điển để phân tích và tổng hợp hệ thống trong miền tần số và thời gian; Kỹ thuật điều khiển hiện đại sử dụng các công cụ của điều khiển thích nghi bền vững [60], kết hợp với trí tuệ nhân tạo [20], [41], [65].

Thực tế áp dụng hiện nay cho bài toán điều khiển chuyển động tầm và hướng pháo đã được một số nhà khoa học trong và ngoài nước nghiên cứu. Tùy theo các phương pháp tiếp cận khác nhau, hệ thống điều khiển chuyển động pháo được tổng hợp theo các kỹ thuật khác nhau.

Bằng phương pháp nhận dạng thành phần phi tuyến và nhiễu, Tiến sĩ Trần Ngọc Bình đã tổng hợp được hệ thống điều khiển phi tuyến cho hệ truyền động bám của pháo PKTT chịu tác động của nhiễu đột biến [5], [6]. Công trình nghiên cứu đã khẳng định HTĐK ổn định bền vững cao. Tuy nhiên, công trình nghiên cứu chưa xem xét các quá trình động lực diễn ra trong một phát bắn. Mô hình đối tượng được xem là bất định, tính bất định được coi là do tác động xuyên chéo giữa các kênh, sự không xác định của mô men quán tính khối hướng và sự ảnh hưởng của lực phát bắn gây ra.

Với cách tiếp cận mô hình pháo là một đối tượng phi tuyến bất định, trong đó các yếu tố phi tuyến do các thành phần mô-men quán tính gây ra, Tiến sĩ Lê Việt Hồng và đồng nghiệp đã tổng hợp hệ thống điều khiển bền vững cho một lớp đối tượng truyền động điện có mô men quán tính bất định trong dải cho trước trong đó có PPK37mm-2N [26], [27], [28]. Kết quả nghiên cứu đã khẳng định khả năng ổn định bền vững của HTĐK. Tuy nhiên, nghiên cứu mới xem xét yếu tố phi tuyến do các thành phần mô-men quán tính khối hướng gây ra, chưa xem xét tác động của thành phần lực bắn và các quá trình động lực diễn ra trong một phát bắn.

Sử dụng cách tiếp cận mô hình nghiên cứu động học PPK 37mm-2N cải tiến, sử dụng bộ truyền bánh răng có khử rơ theo nguyên lý máy mềm hai khối lượng. Nghiên cứu sinh và đồng nghiệp cũng đã tổng hợp được hệ thống điều khiển trượt điều khiển các chuyển động ngắm cho pháo. Các kết quả mô phỏng trên Matlab – Simulink đã khẳng định HTĐK có tính ổn định cao. Tuy nhiên, cũng như các nghiên cứu [26], [27], [28], mô hình nghiên cứu cũng chưa xem xét tác động của thành phần lực bắn và các quá trình động lực diễn ra trong một phát bắn, chưa giải quyết triệt để bài toán ổn định các chuyển động ngắm pháo trong

quá trình bắn. Kết quả nghiên cứu đã được NCS và đồng nghiệp công bố tại hội nghị Cơ học toàn quốc lần X (12/2017), Tạp chí NCKH & CNQS số tháng 4/2019. Một số kỹ thuật điều khiển dựa trên phương pháp bù tham số được áp dụng hiệu quả trên các hệ thống có tính bất định lớn, đặc biệt với các hệ thống chịu tác động từ nền (trên xe và trên tàu). Với phương pháp này, mô hình động học cơ hệ được xây dựng trong hệ tọa độ quán tính. Các tham số thay đổi (tư thế, vị trí và vận tốc) được đo lường và điều khiển dựa trên hệ đo lường quán tính. Các nghiên cứu [29], [36], [63] là những nghiên cứu đặc trưng của phương pháp điều khiển này cho bài toán điều khiển đối tượng trên phương tiện cơ động. Nhận xét chung:

Chuyển động tầm và hướng pháo là các chuyển động ngắm. Trong quá trình bắn, hai chuyển động này có nhiệm vụ đưa trục nòng pháo chiếm một vị trí nhất định trong không gian so với mục tiêu để giải quyết nhiệm vụ bắn trúng. Các vị trị của trục nòng pháo được xác định dựa trên việc giải bài toán bắn đón và bài toán đường đạn.

PPK 37mm-2N cải tiến có các chuyển động tầm và chuyển động hướng là các chuyển động được điều khiển. Một số HTĐK đã được tổng hơp nhằm mục đích điều khiển ổn định các chuyển động này. Để xây dựng được một HTĐK cho một lớp đối tượng cụ thể cần xuất phát từ đặc tính động học và ĐLH của đối tượng đó. Tuy nhiên, đa số các nghiên cứu kể trên khi tổng hợp HTĐK cho pháo đều chưa xem xét đầy đủ các quá trình động lực diễn ra trong một phát bắn, chưa xem xét hoặc chỉ coi lực bắn là một nhiễu tác động. Do đó, chưa đánh giá được tính ổn định và độ chính xác của các chuyển động này trong quá trình bắn.

Để nghiên cứu các quá trình cũng như các tác động diễn ra trong một phát bắn, một số mô hình nghiên cứu ĐLH cơ hệ pháo cũng đã được xây dựng. Tuy nhiên, đa số các mô hình đều được xây dựng với giả thiết cơ cấu tầm và hướng được khóa cứng, chưa xem xét trạng thái bắn trong quá trình bám. Một số mô hình khi nghiên cứu xem hai thân pháo là đồng nhất và được xem như một thân pháo có khối lượng nhân đôi. Thực tế, PPK 37mm-2N có hai thân pháo hoạt động

độc lập, khi bắn có thể xảy ra hiện tượng lệch pha thời điểm phát hỏa giữa hai thân pháo hoặc đạn chỉ được bắn bởi một thân pháo do nhiều lý do khác nhau.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ổn định chuyển động tầm và hướng của pháo phòng không 37mm 2n cải tiến (Trang 36 - 39)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(128 trang)