考虑柔性悬架的轮式自行火炮仿真分析

目前针对轮式自行火炮的动力学仿真研究一般未考虑悬架系统的柔性影响,而轮式自行火炮由于行驶道路复杂、射击载荷巨大,较之民用汽车悬架横臂更易发生弹性变形和疲劳强度破坏。为了提高模型精确度,探究应力应变规律,基于多体动力学、有限元法、火炮发射动力学等理论建立了某型轮式自行火炮刚柔耦合整车模型。通过分析在不同工况下行驶和射击模型,最终获得悬架系统易发生损伤的位置、易发生损伤的工况以及最大应力应变等结果。研究表明轮式自行火炮动力学模型建立柔性悬架是有必要的,分析结果对自行火炮悬架系统的损伤机理分析、疲劳强度分析等有一定参考价值。     

火炮伺服系统发展趋势

火炮伺服系统作为火控系统的重要组成部分,直接影响到整个武器系统的性能。文中介绍了火炮伺服系统的分类,发展过程及发展趋势,并对火炮数字交流伺服系统的特点及工作原理进行了论述,提出了数字交流伺服系统具有明显的优越性,目前已成为伺服系统的推广技术,并将逐步取代直流伺服系统。     

一种自行火炮火力系统集成优化设计方法

为了提高某自行火炮的综合性能,集成了对火炮射击起直接影响作用的全弹道、炮身/反后坐装置、调炮控制系统在内的分析模型,建立了火力系统多学科协同仿真模型。确定了主要的优化设计变量,以杀伤面积最大、反后坐阻力最小及火炮伺服系统调整时间最短作为总体的优化目标,建立了火力系统集成优化模型。采取多目标遗传算法进行寻优求解,获得了系统的Parato最优解集,根据实际需求,选取一组优化解。优化结果表明,模型的总体优化目标得到了较大的改善,为自行火炮火力系统一体化设计和提高火炮综合性能提供了有效的设计方法。     

基于PLC的弹药装填机械手控制系统设计

各国正在研制和发展的大口径火炮系统都非常重视射速,把爆发射速和持续射速作为火炮的重要战术指标。而提高大口径火炮射速的关键就在于提高弹药的装填速度,先进的弹药自动装填系统已成为现代大口径自行火炮的重要标志。所研究的装填机械手控制系统是火炮弹药自动装填系统的一个子系统,主要探讨了基于PLC的装填机械手控制系统设计及测试过程。通过采用合理的控制方法,硬件结构,工作流程,结合新型传感器检测技术,伺服传动技术等相关技术,来设计出满足动作时间和定位精度要求的装填机械手控制系统,并对系统进行动作性能测试。通过分析结果可知,装填机械手控制系统满足设计指标要求。所做的工作和研究,对提高自行火炮射速和稳定性具有参考价值。     

基于遗传算法的某火炮高低伺服系统SMC研究

针对某突击车海上运动中高低伺服系统的精确调炮和稳定性问题,考虑到火炮耳轴黏性摩擦所导致的非线性和时变性特征,提出了利用遗传算法优化控制参数的SMC控制方法来处理伺服系统中的非线性因素,增强了系统抗干扰能力和鲁棒性,有效弱化抖振。仿真结果表明,通过参数优化,可以有效提高该伺服系统稳态精度,为复杂不稳定环境下的火炮伺服控制提供了一种有效可行的控制方案。     

无电流传感器永磁同步电机控制技术的研究

论文以交流永磁同步电机为研究对象,对无电流传感器控制方法进行了研究,对误差进行了分析,给出了误差补偿方法,并结合交流伺服系统进行了仿真实验验证,实验结果表明该方法能较好的进行电机控制,用于交流伺服系统.     

轮式自行火炮底盘匹配与优化

为解决轮式自行火炮底盘匹配问题,以某8×8轮式自行火炮为例提供了一套匹配优化方案。该方案采用多学科设计优化的思想,首先依据匹配要求将轮式自行火炮底盘匹配模型分解,规定各个子模型相应的功能,并建立优化模型;然后将单学科可行法优化策略引入辅助设计变量,选用由第二代非劣排序遗传算法和序列二次规划法构成的组合算法进行求解;最后通过计算实例验证了方案的合理性。     

交流位置伺服系统PID控制方法实现

交流伺服系统在制造业控制领域得到广泛应用,分析了位置伺服系统的组成,主要介绍了数字位置环的PID器改进控制算法以及参数整定方法。实际应用表明：选择合理的PID参数能够满足控制系统响应速度快、速度精度高、鲁棒性强的要求。     

基于X20CP3484的电子齿轮伺服系统研究

对采用电子齿轮技术的数字式交流伺服系统的实现方法进行了研究,讨论了交流伺服系统的传动技术和电子齿轮的工作原理;采用X20CP3484控制器和ACOPOS伺服驱动器对两个交流伺服电机进行控制,实现电子齿轮交流伺服系统,通过Automation Studio集成化软件平台完成实验调试和数据采集,得到电机的动态速度跟踪曲线。     

基于TMS320LF2812的永磁同步交流伺服系统

为实现永磁同步交流伺服系统的快速、准确的位置跟踪控制,在分析永磁同步电动机数学模型以及矢量控制原理的基础上,设计了基于数字信号处理器TMS320LF2812的三相永磁同步电机交流伺服系统,并详细论述了该系统的硬件电路构成和软件设计方法,最后根据上述硬件电路及软件编程,对永磁交流伺服系统进行了测试。研究结果表明,基于TMS320LF2812 DSP的三相永磁同步电机交流伺服系统硬件和软件设计合理,系统响应速度良好,可实现精确的位置跟踪。     

一种新型高精度位置伺服系统的摩擦补偿控制

对含有摩擦环节的位置伺服系统,提出了一种新型的位置控制方法,针对TI公司MCK2407控制套件和PITTMAN3441无刷直流电机构建的位置伺服系统,设计了名义特性轨迹控制器,对该位置伺服系统进行了仿真分析和实验研究,实验结果表明该方法对摩擦具有很强的抑制作用,系统具有较高控制精度,响应速度快,超调量甚低.     

某型自行火炮行驶平顺性仿真研究

平顺性是自行火炮的一项重要性能指标。良好的平顺性能保证武器系统的可靠性,而且能降低驾驶员的劳动强度。以某型自行火炮为研究对象,建立了某型自行火炮的动力学模型,并采用脉冲输入平顺性试验进行了模型验证。仿真分析结果与试验数据吻合度较好,验证了模型的可靠性及有效性。对该自行火炮进行了随机路面行驶平顺性仿真分析,并进行了评价。仿真及评价结果表明,该火炮系统的平顺性较好。     

机械臂电液伺服系统双闭环稳定性控制方法研究

机械臂电液伺服系统是一种可控大功率输出、响应速度快的机电液控制系统，针对工业机械臂大功率高负载工况下机械臂电液伺服系统稳定性下降的问题，在机械臂电液伺服系统结构基础上，构建了电液伺服系统的扩张状态观测器，利用窗口平移检测稳定性分析方法分析其稳定性，采用数模结合的双闭环控制方法，通过内环模拟流量控制、外环数字速度控制来提升电液伺服系统的稳定性，最后在机械臂电液伺服系统实验平台对控制方法进行验证，通过分析实验数据，验证了所设计的双闭环稳定性控制方法能够快速提高电液伺服系统的稳定性和响应速度。     

交流伺服系统的冗余控制研究

由于火炮控制系统中对交流伺服系统的高可靠性要求,提出了双CPU的冗余控制方案。基于TI公司的一款浮点型DSP,采用两片TMS320F28335为主芯片的硬件冗余方案,运用解析冗余的双CPU故障检测法判别故障并进行故障定位,实现冗余热切换,从而保证了系统工作的连续性。     

交流伺服系统中PID参数模糊自整定控制器

为了改善以交流永磁同步电机为控制对象的伺服系统性能,在PID控制规律和模糊控制算法研究的基础上,提出了一种PID参数模糊自整定控制器。利用模糊推理方法建立了模糊控制规则,对交流伺服电机控制中的PID参数实现了自整定,并在Matlab中进行了仿真。仿真结果表明,该控制器改善了常规PID控制器的性能,使伺服系统具有良好的动、静态性能。     

某型火炮空投试验平台设计研究

为节约某型火炮的试验成本,降低风险,需要设计火炮空投试验平台,进行模拟空投试验。首先,基于空投试验平台功能组成分析,利用Solid Work软件设计了空投火炮试验平台的各部分结构;然后根据其结构特性,对其强度进行了初步校核;最后,以某型自行火炮为研究对象,利用ADAMS软件建立其简化虚拟样机,对三种典型着陆工况进行了空投着陆仿真计算。结果表明,该试验平台可以实现火炮着陆工况的模拟,能够基本满足空投定型试验的需求。     

参数在线辨识的交流位置伺服系统前馈控制

研究了基于前馈控制的交流位置伺服系统的轨迹跟踪控制问题。提出一种自适应模型参数在线辨识的改进方法,用以快速、有效地辨识出模型参数的变化,并应用到前馈控制器中。研究结果表明,基于模型参数在线辨识的前馈控制可以实现位置伺服系统的高速、高精度跟踪控制。     

含前馈补偿和微分反馈的数控位置伺服系统

数控位置伺服系统的前馈控制具有动态响应快、跟踪精度高、实用性高等特点,在位置跟踪数控伺服系统中应用广泛,但对数控伺服系统的位置阶跃响应作用不明显,且超调量大。为此,提出在位置前馈控制的基础上,引入位置环微分负反馈的新型控制策略。在伺服系统位置环增加微分负反馈后,对前馈控制函数进行修正,使微分负反馈控制既能保证系统实现无超调快速响应,又不影响位置前馈跟踪性能。仿真和实验结果验证了该方法的可行性和有效性,表明该新型控制方法适用范围广,响应速度快,超调量小,具有很高的工程实用价值。     

基于系统模型的某大口径自行火炮抽气装置效能问题研究

针对大口径自行火炮普遍存在的抽气效果不佳的问题,建立了包括内弹道模型、反后坐装置模型和抽气装置抽气效能模型的某大口径自行火炮抽气装置系统模型。基于该模型全面地分析了影响自行火炮抽气装置效能的因素,这些因素既包括使用条件方面的装药号、温度和射角,也包括火炮自身技术状况方面的复进机气压、驻退机液量和驻退机节制环磨损量,结果表明,抽气装置很难在这些因素综合作用下可靠抽气。从抽气效能最差的使用条件出发,在分析各结构参数变化对抽气装置效能影响的基础上,给出了一种抽气装置结构改进方案,使该火炮的抽气效能得以大幅度提高。     

交流伺服进给系统及其数学模型的研究

在数控机床中,伺服系统是数控装置和机床本体的中间联接环节,是数控系统的重要组成部分。伺服系统接收来自伺服控制器的进给脉冲,经变换和放大后转化为机床工作台的位移,使工作台跟随指令脉冲移动。随着矢量变换理论的提出,以及微处理器技术、新型功率半导体元件、电动机永磁材料的发展和成本的降低,交流伺服电动机得到越来越广泛的应用,交流伺服系统已成为当今发展的主流。笔者研究了交流伺服系统的数学模型,该研究结果为伺服系统的动、静态性能分析提供了理论基础。