【摘 要】
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双动过天项舰炮是一种正在研制的新型舰载近程武器系统，它在原有的普通小口径舰炮的基础上增加旋转斜盘，通过倾斜炮座绕顶轴的回转和托架在倾斜炮座上的旋回消除小口径舰炮的射
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双动过天项舰炮是一种正在研制的新型舰载近程武器系统，它在原有的普通
小口径舰炮的基础上增加旋转斜盘，通过倾斜炮座绕顶轴的回转和托架在倾斜炮
座上的旋回消除小口径舰炮的射击死区，实现大于半球的瞄准射击，从而使小口
径舰炮具备全空域防御能力。
本课题针对双动过天项舰炮所特有的结构，分析其运动学和动力学特性，建
立运动学方程和动力学方程，并提出三种反向运动学求解方法，从而解决由指挥
仪提供的方位角和高低角信号到双动过天顶舰炮三个控制回路的输入转角信号的
分配问题。本论文对于可行的解耦控制方法进行探索和研究，重新思考反馈控制
系统，分析与比较比例积分微分控制算法和伪微分反馈控制算法，深入研究智能
积分对伪微分反馈控制系统控制性能和控制参数的影响，在此基础之上提出智能
积分串级伪微分反馈控制算法，实现了双动过天顶舰炮智能积分串级伪微分反馈
计算机控制。在理论研究的同时，建立了电机驱动的双动过天项舰炮实验系统、
电液伺服马达位置控制实验系统以及其它配套的试验系统，并进行大量的实验。
在计算机软件方面，开发出反馈控制算法仿真比较软件，研制了能够三维显示双
动过天顶舰炮位姿的计算机监控系统。
理论和实验研究结果均表明，双动过天项舰炮具有明显不同于普通小口径舰
炮的运动学和动力学特性，其动力学模型存在着严重的非线性耦合，必须引入实
用的解耦控制技术才能实现对它的精确位置控制。智能积分串级伪微分反馈控制
算法结合了伪微分反馈控制和串级控制的优点，具有动态响应快、负载和抗干扰
能力强、解耦性能优异、鲁棒性好、定位精度高和重复定位误差小等特点，是一
种性能优良的控制技术，完全可以满足双动过天顶舰炮随动系统对控制算法的严
格要求，在其它控制领域具有广阔的应用前景。
关键词：舰炮，近程武器系统，位置控制，伪微分反馈，解耦控制
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