3ds Max自行火炮随动系统调炮过程动画仿真(5)
某型自行火炮所利用的数字随动系统，能接收火控计算机的主令信号，并且予以精准的过程复现，此外，该数字随动系统能驱动火炮及底盘炮塔，实现炮手对目标的半自动跟踪或光电自动跟踪，根据命令完成附加提前量的过程。它用并行方式向稳定跟踪计算机传输火炮方位角的数字量，而用串行方式向车体信息处理机主机传输火炮方位角数字量，该数字随动系统用于光电火控系统方位角的初值赋予，以及保持瞄准线的独立和雷达侦测目标状态的稳定，还能将火炮方位角和高低角的数字量按检测计算机的中断信号并行输出。在车体行进的过程，该数字随动系统还按主令信号保持自行火炮射击线的精准和稳定。
随动系统又是一种关于误差控制的自动控制系统，它主要靠功率放大部分和执行元件来驱动负载，而用测量装置来实现对位置的测量及反馈，正因为随动系统所要实现的是对位置的自动控制，因此该随动系统是由调速系统加上位置环组合而成的。该随动系统是数字位置随动系统，它的系统结构选用的是电流一速度一位置三环结构形式，调速系统是由电流环和速度环构成的，而位置环是由数字控制器和位置检测装置构成的。
2.1.1 单闭环调速系统
在自动控制原理中，在开环系统的基础上，引入反馈构成单闭环调速系统，采用不同物理量的反馈便可形成不同的单闭环调速系统。在电机上装配一台测速发电机，从而引出负反馈电压，它与转速成正比。与转速给定的电压作出比较后，得到偏差电压，经过放大器产生出发装置的控制电压，以此控制电机转速，这就构成了转速负反馈系统。而转速负反馈单闭环调速系统的基本组成是执行电机，执行电机可以是直流电动机或者交流电动机。为了保证调速系统的动态性能稳定，一般来说，作为校正环节的调节器也是必不可少。为了保证系统的稳态性能稳定，一般有必要引入反馈环节来构成闭环系统，实现方式多采用转速负反馈。其中，测速电机这一装置的作用为测量转速，它的安装是与电动机同轴，其输出信号是与电动抓转速成比例的电压信号。
2.1.2 双闭环调速系统
双闭环直流调速系统一般简称双闭环调速系统。双闭环是一种多环结构,是直流调速系统的基本结构形式。多环控制系统的一般规律大多可以从双闭环结构中体现出来,放在其他的多环系统中也是适用的,其中，外环是决定系统主要性质的基本控制环,而内环可以对本环的被控制量实行限制和保护作用,并针对环内的扰动实行及时的调节和改善,除此之外，还可以对被本环所包围的控制对象进行改造,使其更有利于外环的控制[13]。
双闭环直流调速系统是由电流和转速两个调节器进行综合调节的,这种调节方式可以获得良好的静、动态性能。双闭环调速系统的典型特征是双闭环调速系统的电流和转速分别由两个不同的调节器来实施控制，由于调速系统调节变化的主要参数为转速参量，因而转速环作为主环放置于外面，而把作为副环的电流环放在里面是很适用的[14]。
带转速负反馈的单闭环调速系统是转速控制系统的最基本的结构形式，不过，由于转速偏差只能对电动机的控制电压进行控制，而无法控制电动机的电枢电流方面，这样一来，一旦当系统处在启动或输入信号发生大幅度变动的时候，电动机的电枢电流就会出现明显的突变，这是十分危险且不可靠的，因此在实际应用中，除了对电动机的转速要进行严密控制以外，还应严格实施针对控制的是电枢电流的参量及状态，所以，从这个角度来说，引入电流负反馈就变得十分必要且具有明显作用了[15]。然而，如果在同一调节器的输入端引入转速负反馈和电流负反馈，那么两者将互相制约，不但不能得到预期理想的过渡过程，稳定转速时的静态特性反而会遭到一定程度的破坏。