Modeling and Evaluation of Turret Control Systems for Main Battle Tanks

Autor:	Lyth, Mikael
Jazyk:	angličtina
Rok vydání:	2021
Předmět:	Main Battle Tank PID control Sliding Mode Control Model Predictive Control Two-axis gimbal system Stridsvagn PID reglering SMC Prediktionsreglering Tvåaxligt gimbalsystem Electrical Engineering Electronic Engineering Information Engineering Elektroteknik och elektronik
Druh dokumentu:	Text
Popis:	The aim of the thesis was to implement and compare control methods in a model of a main battle tank. Three controllers were implemented in a two axis gimbal model and their performances were compared. The comparisons were performed using step changes in the reference signal, frequency analysis of an oscillating reference signal and disturbances, and turret mass uncertainties. The results showed that the sliding mode controller had the best performance for both reference changes and disturbance attenuation. The PID controller had a better performance for the change in reference, compared to the model predictive controller, but a significantly worse disturbance attenuation. Due to model approximations, such as assuming ideal engines and noise reduction, the results likely show a better performance than what can be expected if applied on a real main battle tank. Therefore, the results show an upper limit of the stabilization performance of turret and barrel control and should only be used to compare the controllers. Målet med uppsatsen var att implementera och jämföra reglermetoder för en teoretisk modell av en modern stridsvagn. Tre metoder implementerades i ett tvåaxligt gimbalsystem och deras prestanda utvärderades. Mer specifikt utvärderades regulatorernas respons för en referensändring, en referensstörning och osäkerheter i tornets massa och massfördelning. Utifrån dessa resultat jämfördes sedan reglermetoderna. Resultaten visade att sliding mode regulatorn hade bäst prestanda för både referensändring och referensstörningen när man tittar på frekvensanalys av mät- och processstörningar. PID-regulatorn hade en bättre prestanda än MPC-regulatorn för en referensändring men en sämre respons för en referensstö-rning. På grund av modellförenklingar som till exempel antaganden om ideala motorer och brusreduktion visar resultaten troligen en något bättre prestanda än vad som kan uppnås på en riktigt stridsvagn. Det medför att resultaten visar en övre gräns för vad styrsystemet för en stridsvagns torn- och eldrörsrotation kan uppnå.
Databáze:	Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz:	http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-308675 Zobrazit plný text záznamu