冲击载荷下磁流变阻尼器结构优化设计

应用于火炮反后坐装置中的磁流变阻尼器工作在高冲击、高速环境下,对磁流变阻尼器的设计指标和性能提出了更高的要求.针对冲击试验中,磁流变阻尼器表现出的阻尼力可调动态范闱的不足,利用Herschel-Bulkley的磁流变液非线性结构特性的平行平板恒流模型,采用多目标规划方法,提出了火炮反后坐装置应用中的磁流变阻尼器优化设计方法.最后分析了磁流变阻尼器磁路设计准则,结合优化设计尺寸,对阻尼器活塞磁场进行了有限元分析.结果表明,磁流变阻尼器阻尼通道处能产生足够大的磁场强度且分布均匀.     

一种反后坐装置温度自动测量技术及其控制方法研究

温度是反映装甲车辆火炮反后坐装置性能的重要参量,而目前反后坐装置温度等关键参数主要依靠人工测量获取,仍没有运用于实装的自动化检测装置;为提高火炮维修保养自动化水平,使成员方便快捷地掌握反后坐装置的工作状况,提出了一种基于单片机的反后坐装置温度自动测量记录技术;通过详细给出温度自动测量技术的主体思路,温度信号的采集处理流程,单片机的设计方法,提出一种反后坐装置温度自动测量技术控制方法,并据此设计开发了火炮反后坐装置温度自动测量记录装置;实验证明,该自动测试技术和方法可实现反后坐装置温度的自动、快速测量,且具备过温报警功能,对反后坐装置的使用保养具有重要应用价值。     

火炮反后坐装置振动信号小波消噪处理

阐述了反后坐装置在整个火炮系统中的重要性,重点比较了针对振动信号的三种小波消噪方法的优劣,并结合反后坐装置振动信号的特点选择多小波去噪方法进行去噪处理,得到了较理想的处理结果,为反后坐装置进一步故障诊断奠定基础.     

基于Matlab/Fluent的协同仿真技术

基于一维理论的火炮后坐运动仿真将液压阻力系数取为常数,导致液压阻力计算值与实际相差较大。针对该问题,提出基于Matlab/Fluent的协同仿真技术进行后坐运动计算,弥补一维理论的不足。在建立符合实际结构的制退机二维模型基础上,利用Matlab计算火炮运动参数,用Fluent计算流体压力参数,通过外部文件接口实现数据交换,达到准确模拟火炮后坐动态过程的目的。以某型火炮为例进行后坐仿真计算和射击试验验证,结果证明该方法是可行和有效的。     

基于传感技术的火炮复进机故障检测仪的设计

反后坐装置作为火炮的"心脏",其性能好坏直接影响到火炮战斗力.基于复进机气液量不正确是反后坐装置最常见故障之一,设计了一种利用现代传感技术、无线传输技术以及单片机技术采集、传输和实时显示火炮复进机内压力随时间变化规律的故障检测仪.文中介绍了故障检测仪的工作原理、组成部分和软件设计,并在试验曲线基础上分析了复进机故障模式及原因.试验结果表明该设计可靠实用,符合火炮射击过程,为反后坐装置后续故障诊断奠定了基础.     

变风量空调系统末端变论域模糊控制

针对变风量空调系统非线性、时变性和难以建立精确模型的特点,提出一种具有自适应能力的变论域模糊控制,以提高控制系统的控制速度和精度,使系统具有更好的动态性能和准确性。在推导VAV末端装置模型的基础上,进行了仿真实验。仿真结果表明,与传统PID控制和常规模糊控制比较,变论域模糊控制提高了系统的动静态特性和系统的稳态精度,从而使模糊控制器的性能得到了较大的改善,具有良好的控制效果。     

野草入侵模糊算法的半主动空气悬架研究

为了抑制由路面不平引起的车辆振动,结合磁流变阻尼器和空气弹簧的变阻尼/刚度特性,设计了含内置永磁体式磁流变阻尼器的半主动空气悬架系统.基于电磁学原理,对内置永磁体式磁流变阻尼器的力学特性建模.建立了1/4车辆二自由度动力学模型,并利用野草入侵算法对常规模糊算法规则进行优化,开发了野草入侵-模糊混合控制策略对内置永磁体磁流变阻尼器的空气悬架进行半主动控制.为验证该控制策略在磁流变空气悬架的半主动控制效果,进行了C级路面随机输入及凸块脉冲输入仿真分析,仿真结果可知,野草入侵-模糊控制策略能有效地提高半主动悬架系统的综合性能.并且通过台架试验进一步表明,利用该控制策略能够使车身振动加速度及悬架动挠度分别减小25.87%、35.13%.     

基于模糊理论的磁流变阻尼器半主动控制研究

研究了磁流变阻尼力的Bingham模型。将磁流变阻尼器应用于单自由度受迫振动系统,并建立振动系统的动态方程。利用MATLAB—Fuzzy工具箱设计出二维模糊控制器,在Simulink中建立模糊控制系统的动态模型进行仿真。结果表明模糊算法能够取得良好的动态效果和稳态效果。     

基于虚拟样机的反后坐装置故障仿真技术研究

针对反后坐装置测试性差、故障知识匮乏等难题;将虚拟样机作为一种新的定量推理机制引入故障仿真与知识获取领域;以某新型自行火炮反后坐装置为研究对象,在Pro/E和MSC.ADAMS环境下建立了虚拟样机;以射击过程为例,对影响反后坐装置工作性能的关键因素及故障过程进行仿真,为获取故障知识、确定故障阈值提供参考依据。     

时滞在磁流变主动控制系统中的影响

在分析磁流变阻尼器的时滞特征,时滞对单自由度磁流变控制系统影响基础上,将磁流变阻尼器应用于高速机车系统的振动控制中.从理论角度分析了基于磁流变阻尼器的四分之一机车系统在主动控制下的时滞问题,并进一步探讨了主动控制下时滞对高速机车系统整车悬挂系统的影响.仿真分析了高速机车系统整车模型应用磁流变阻尼器后,在主动控制下的时滞影响.结果表明,能够快速反映的磁流变阻尼器并不能彻底消除控制系统的时滞问题.磁流变主动控制系统在较大时滞的影响下,高速机车振动加剧,安全性受到威胁,甚至失去控制.     

喷管前置式减后坐武器内弹道机理分析

为了更好的了解拉瓦尔喷管气流反推减后坐结构的工作原理,对它的内弹道过程和喷管内气流运动过程分别建立了欧拉型无牯的一维两相流数学模型.并以5.8mm 1:3径实验枪为对象进行了数值仿真计算,将结果与普通导气式自动步枪内弹道仿真数据进行了对比,得出了喷管前置式减后坐武器发射过程中各种特征参量的变化规律,以及影响减后坐效率的关键参数.计算结果表明:喷管前置式减后坐结构在弹丸出膛口时速度减小5.5%,后坐力减小20.36%.     

基于ADAMS的某型冲锋枪自动机动力学仿真和分析

为研究某型冲锋枪自动机运动规律和动力学特性,进而探究导气孔大小对自动机运动循环的影响,首先使用UG软件建立该枪自动机的三维实体模型,其次在ADAMS软件中建立虚拟样机,利用MATLAB软件对内弹道和导气室压力曲线进行拟合,对该枪的单发射击进行仿真,得到了枪机和枪机框的位移速度曲线、复进簧压力曲线等动力学特性,对比仿真结果与试验数据,说明虚拟样机模型具有较高的可行性,最后仿真分析导气孔大小对自动机运动循环的影响,仿真结果表明,随着导气孔直径增大,后坐速度和后坐撞击变大,复进到位速度明显提高,复进时间显著降低,自动循环时间相对缩减,为产品优化设计提供理论参考。     

轮胎耐久试验机阀控液压伺服系统的研究

本研究以模糊模式控制器设计理论整合常规控制技术应用在阀控液压伺服系统中。控制器设计结合模糊模式控制、液压伺服技术、PLC控制技术,以减少模糊规则库的数目,达到输出力精确控制之目的。实验结果显示,本研究成功地解决了常规控制技术不能很好加以控制的力控制问题,比传统阀控液压缸系统具有更佳的力控制响应、稳定性能。     

六相直线感应电机模糊间接矢量控制

针对直线电机运行于复杂环境条件下,系统建模准确度不高,参数难以整定的问题,提出了一种适用于六相直线感应电机的模糊间接矢量控制方法;在同步旋转坐标系下对六相直线电机建模,并阐述了间接矢量控制的原理;将模糊控制算法应用于间接矢量控制中的速度环,根据位移和速度的偏差直接模糊调节给定电磁力,使得参数的整定不再依赖准确的系统模型,且参数调节更为简单;通过对隶属函数分区和采用中心法清晰化,减小了模糊控制算法的计算量,从而能够满足实时计算的要求;将所提算法在数字信号处理器（DSP,digital signal processor） 中实现,并在半实物仿真平台上验证,结果表明所提算法投入后,位移和速度误差减小都超过了65%,能够实现电机速度和位移的准确控制,且通用性好。     

基于数据挖掘与系统理论建立摩擦模糊模型与控制补偿

建立机械摩擦力模型及其相应的控制补偿策略一直是人们所关注的问题. 由于摩擦力所固有的非线性及不确定特征, 用传统的数学建模与控制补偿方法难以达到满意的系统性能要求. 本文采用模糊建模技术逼近摩擦动力系统并将辨识结果用在前馈补偿控制器设计中. 模糊建模过程由以下3个部分组成: 首先采用数据挖掘技术辨识出模糊系统的模糊规则库, 然后利用该规则库建立模糊系统的静态模型, 最后以李雅普诺夫稳定性理论为基础进一步辨识出模糊系统的动态模型. 在控制器设计方面, 采用了自适应模糊系统前馈补偿的比例微分(Proportional-derivative, PD)算法. 运用李雅普诺夫稳定性分析证明了闭环系统跟踪误差的有界性. 数值仿真结果表明了该方法的有效性和实用性.     

基于模糊神经网络的温度控制系统设计

实验室温度控制系统要求精度高,并且具有非线性、大惯性及数学模型难建立等特性,这使得用常规PID控制器以及一般模糊控制器无法很好地满足系统要求,而本文在一般模糊控制器的基础上,融合神经网络技术,设计出模糊神经网络控制器,它既有模糊控制鲁棒性好、动态响应好、上升时间快、超调小的优点,又具有神经网络的在线自学习能力,可以实现温度的智能控制,在实际应用中取得良好的效果。     

基于X-Y定位平台的力/位置混合控制

在确定了X-Y定位平台系统数学模型的基础上,提出了一种力/位置混合控制方法。在位置控制部分,采用了基于重复控制补偿的PID控制方法。用重复控制作为误差补偿与传统简单的PID控制器相结合作为位置控制部分所采用的控制算法。在力控制回路中采用一种自适应模糊控制方法。通过引入一个切换函数来确定控制律形式,根据所设计的模糊规则对变量进行模糊化,通过解模糊得到控制律结果,自适应律是通过调制饱和度得到的。仿真结果表明,该控制方法能使系统的自适应能力和鲁棒性均有显著改善。     

薄煤层采煤机调高系统PID控制的研究与仿真

为了使采煤机滚筒调高系统在复杂工况下具有比较强的抗干扰能力,设计了模糊PID控制器.简单介绍采煤机的控制原理,建立系统数学模型,设计模糊控制器,对系统的稳定性进行判断.在稳定的控制系统下,建立仿真模型,给系统输入实际开采情况的三向力和三向力矩,比较无控制时、PID控制下、模糊PID控制下的输出曲线.结果表明:模糊PID控制系统的力波动范围最小,其次是PID控制,最差的是无PID控制.结论是模糊PID的控制效果最好,可以更好地满足系统的要求.     

非线性半主动悬架系统模糊控制策略

为了实现复杂非线性车辆半主动悬架系统的减振控制,对整个系统的动力学特性和磁流变减振器的特性进行分析,得到期望的阻尼力变化趋势,并由此提出一种直接针对减振器电流的新型模糊控制策略.该策略构建了以车身加速度、减振器两端速度差以及悬架动行程作为输入的三维控制结构,并将其简化为二维结构,同时引入减振器的设计思想制定了非对称的模...