MATLAB基于模型的坦克稳定器控制方法研究(2)
坦克稳定器控制目前的发展主要是对新兴控制技术在其运用的研究，但控制的效果并不理想，反而使得系统更加复杂，但火炮本身的控制问题并未得到重视，研究新型坦克稳定器控制系统很有现实意义。
1.2 坦克稳定器研究进展及现状
1.3 论文内容安排
论文共有七章，第一章为绪论，介绍本文的研究背景、研究进展与现状以及本文的写作安排。
第二章和第三章从坦克稳定器的工作原理出发，根据坦克垂向、水平向稳定器的组成分别分析并建立坦克垂向、水平向稳定器的控制模型。
第四章对第二、三章中的坦克稳定器模型进行仿真，给出其阶跃响应、斜坡响应波形图，为下一步分析做了准备。
第五章在坦克稳定器模型中加入了PID控制，并对PID参数进行了优化来改进系统性能。
第吹冰章考虑了坦克稳定器中的饱和特性，并考虑了饱和特性下坦克垂向稳定器系统PID控制与仿真。
第七章在坦克稳定器状态空间模型中使用了滑模控制，设计了切换平面与滑模控制律，并对结果进行仿真。
2 坦克垂向稳定器模型
2.1 坦克垂向稳定器工作过程
本文主要讨论稳定工作状态（坦克的瞄准状态不在本文的考虑范围之内）。
假设火炮原先位于设定值 ，此时陀螺仪外环平面与基座平面平平行，旋转变压器没有信号输出，放大器输出两支相等的电流I1=I2，控制电磁转子不产生扭矩，封阀开启程度一样，因此动力缸上下腔压力相同，火炮保持原位不动。
在坦克运动时，车体因地形起伏前后颠簸。火炮耳轴轴承存在一定摩擦力，车体俯仰振动时，必然通过火炮耳轴的摩擦力矩而带动炮身转动，使火炮离开原来的给予角度。由于陀螺具有定轴性（外环保持不动），基座随同火炮转同样的角度，于是外环平面与基座平面不再平行且出现失调角，即火炮的偏差。
由于旋转变压器固定转子固定在陀螺仪外轴上，定子固定在基座上，此时旋转变压器定子亦相对转子转过一个角度，大小与失调角相等。接着，旋转变压器发出一个与失调角成正比的稳定信号u1，此信号送到放大器进行放大，使它输出的两支直流中一个加大、一个减小且其差值大小与稳定信号u1成正比。放大器输出的两支电流加到控制电磁铁的线圈中，使控制电磁铁转子产生与电流差值大小成正比的转矩并带动封阀杠杆转动，从而控制两个油路开闭的程度。此时，上面油路通液面积减小，下面油路通液面积增大，而供油量恒定，故动力缸上腔的压力大于下腔的压力，于是使火炮向俯仰方向转动。这个推动火炮向稳定位置运动的力矩称为稳定力矩，稳定力矩与动力缸上下压差大小成正比。
在火炮向稳定位置恢复的过程中，由于旋转变压器随同基座也向稳定位置恢复，所以失调角逐渐减小，稳定力矩也逐渐减小。当火炮恢复稳定位置时，失调角为0，稳定力矩消失，火炮不再受力。