基于液壓驅(qū)動的自動操瞄系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-05-27 09:52
為了適應(yīng)國內(nèi)外多管火箭發(fā)射車的技術(shù)發(fā)展要求,提高我院發(fā)射車自動操瞄的性能,降低成本,本文結(jié)合我院某自研型號自動操瞄系統(tǒng)的設(shè)計研制需求,對發(fā)射車進行了自動操瞄系統(tǒng)設(shè)計,完成了自動操瞄系統(tǒng)PID控制算法的仿真分析和軟件設(shè)計。自動操瞄系統(tǒng)采用液壓操瞄方式,通過火控系統(tǒng)的一體化計算機進行控制,完成發(fā)射車俯仰和回轉(zhuǎn)運動,火控計算機和液壓系統(tǒng)之間通過自動操瞄組件實現(xiàn)由控制信號到閥件驅(qū)動信號的轉(zhuǎn)換。通過對發(fā)射平臺負載的計算和分析,選擇了液壓系統(tǒng)油缸的參數(shù),并選擇了流量比例閥來實現(xiàn)調(diào)速控制。為滿足自動操瞄系統(tǒng)的精度、速度和平穩(wěn)性等多方面的要求,本文建立了液壓系統(tǒng)和負載的仿真模型,設(shè)計了一套開環(huán)控制和閉環(huán)控制相結(jié)合的控制方式,滿足操瞄速度和精度的雙重要求,同時,還可以通過調(diào)整控制算法中的一些參數(shù),來改變操瞄的速度,使操瞄過程具有較好的平穩(wěn)性,減少了操瞄過程對系統(tǒng)的沖擊影響。在火控計算機上,編制了自動操瞄控制軟件,通過該軟件控制自動操瞄組件實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的控制。通過實物調(diào)試情況,結(jié)果表明,該發(fā)射車自動操瞄系統(tǒng)具有良好的響應(yīng)速度和控制精度,PID控制算法選取合理,發(fā)射車自動操瞄系統(tǒng)的功能和性能指標達到設(shè)計要求...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及其意義
1.2 自動操瞄系統(tǒng)國內(nèi)外研究歷程及發(fā)展趨勢
1.2.1 自動操瞄系統(tǒng)國內(nèi)外研究歷程
1.2.2 自動操瞄系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢
1.3 論文的主要工作
1.3.1 論文主要研究內(nèi)容
1.3.2 論文主要成果
1.4 本章小結(jié)
第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計
2.1 功能和指標要求
2.1.1 功能要求
2.1.2 指標要求
2.2 系統(tǒng)方案設(shè)計
2.3 火控計算機設(shè)計
2.4 高低角傳感器及方向角傳感器設(shè)計
2.5 定位定向組件設(shè)計
2.6 液壓系統(tǒng)設(shè)計
2.7 本章小結(jié)
第3章 液壓系統(tǒng)設(shè)計
3.1 負載特點
3.1.1 俯仰部分參數(shù)計算
3.1.2 回轉(zhuǎn)部分參數(shù)計算
3.2 液壓系統(tǒng)原理設(shè)計
3.3 主要閥件選型
3.3.1 比例方向閥
3.3.2 比例調(diào)速閥
3.4 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)建模和仿真
4.1 關(guān)鍵閥件建模
4.1.1 比例方向閥模型
4.1.2 比例調(diào)速閥模型
4.2 液壓系統(tǒng)模型
4.2.1 俯仰方向
4.2.2 回轉(zhuǎn)方向
4.3 控制算法及仿真
4.3.1 俯仰控制算法及仿真
4.3.2 回轉(zhuǎn)控制算法
4.4 PID 參數(shù)整定
4.4.1 模糊控制理論
4.4.2 模糊 PID 參數(shù)調(diào)節(jié)器設(shè)計
4.4.3 模糊規(guī)則設(shè)計
4.4.4 系統(tǒng)仿真
4.5 本章小結(jié)
第5章 軟件設(shè)計
5.1 軟件運行環(huán)境
5.2 軟件接口
5.3 軟件設(shè)計
5.3.1 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.3.2 操瞄功能設(shè)計
5.3.3 可靠性及安全性設(shè)計
5.4 PID 參數(shù)整定算法
5.5 實物調(diào)試
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄 操瞄程序源代碼
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于高機動條件下的坦克火控系統(tǒng)[J]. 王欽釗,谷曉偉,李小龍,王春忠. 兵工自動化. 2012(03)
[2]星載CAN總線電接口特性研究[J]. 李新貝,高山,譚超,邵根忠. 航天器工程. 2012(01)
[3]機載火控系統(tǒng)精度分析[J]. 王海青,王巖,解向軍. 飛機設(shè)計. 2011(04)
[4]航空火控系統(tǒng)任務(wù)分析與任務(wù)管理關(guān)鍵技術(shù)[J]. 王琳,寇英信,付雅芳,于雷. 火力與指揮控制. 2011(08)
[5]新一代戰(zhàn)斗機綜合火控系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 邵詠松,翟文軍. 電光與控制. 2011(07)
[6]比例方向閥的流量特性數(shù)據(jù)獲取及擬合[J]. 胡瑢華,朱冠軍,劉國平. 機床與液壓. 2010(23)
[7]某新型榴彈炮火控系統(tǒng)效能分析[J]. 周全,曲玉琨,鐘良海,張朝星,王彥朝. 四川兵工學(xué)報. 2010(10)
[8]裝備自主維修保障技術(shù)體系研究[J]. 徐玉國,劉冠軍,邱靜,蘇永定. 中國機械工程. 2010(14)
[9]軍民融合式裝備保障的基本構(gòu)想[J]. 鄒小軍,吳鳴. 國防科技工業(yè). 2009(08)
[10]基于B/S結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫加密設(shè)計[J]. 張杰,徐元熙. 微計算機信息. 2008(33)
博士論文
[1]某集束防空火箭炮位置伺服系統(tǒng)的魯棒控制與應(yīng)用研究[D]. 柴華偉.南京理工大學(xué) 2008
[2]某箱式多管火箭炮快速裝填與高精度自動操瞄系統(tǒng)研究[D]. 朱玉川.南京理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]分布式高炮火控系統(tǒng)攔阻射擊體制研究[D]. 張硯.南京理工大學(xué) 2009
[2]自動操瞄系統(tǒng)半實物仿真研究[D]. 鄭仕德.電子科技大學(xué) 2009
[3]基于Freescale微處理器的小型火炮角度伺服控制系統(tǒng)[D]. 王偉.中北大學(xué) 2009
[4]基于DSP的某發(fā)射裝置隨動控制系統(tǒng)設(shè)計與研究[D]. 李邦.南京理工大學(xué) 2008
[5]基于CAN總線的作戰(zhàn)車輛綜合電子信息系統(tǒng)的研究[D]. 許海燕.河海大學(xué) 2004
[6]虛擬閉環(huán)校射[D]. 王華.南京理工大學(xué) 2003
本文編號:3207359
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及其意義
1.2 自動操瞄系統(tǒng)國內(nèi)外研究歷程及發(fā)展趨勢
1.2.1 自動操瞄系統(tǒng)國內(nèi)外研究歷程
1.2.2 自動操瞄系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢
1.3 論文的主要工作
1.3.1 論文主要研究內(nèi)容
1.3.2 論文主要成果
1.4 本章小結(jié)
第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計
2.1 功能和指標要求
2.1.1 功能要求
2.1.2 指標要求
2.2 系統(tǒng)方案設(shè)計
2.3 火控計算機設(shè)計
2.4 高低角傳感器及方向角傳感器設(shè)計
2.5 定位定向組件設(shè)計
2.6 液壓系統(tǒng)設(shè)計
2.7 本章小結(jié)
第3章 液壓系統(tǒng)設(shè)計
3.1 負載特點
3.1.1 俯仰部分參數(shù)計算
3.1.2 回轉(zhuǎn)部分參數(shù)計算
3.2 液壓系統(tǒng)原理設(shè)計
3.3 主要閥件選型
3.3.1 比例方向閥
3.3.2 比例調(diào)速閥
3.4 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)建模和仿真
4.1 關(guān)鍵閥件建模
4.1.1 比例方向閥模型
4.1.2 比例調(diào)速閥模型
4.2 液壓系統(tǒng)模型
4.2.1 俯仰方向
4.2.2 回轉(zhuǎn)方向
4.3 控制算法及仿真
4.3.1 俯仰控制算法及仿真
4.3.2 回轉(zhuǎn)控制算法
4.4 PID 參數(shù)整定
4.4.1 模糊控制理論
4.4.2 模糊 PID 參數(shù)調(diào)節(jié)器設(shè)計
4.4.3 模糊規(guī)則設(shè)計
4.4.4 系統(tǒng)仿真
4.5 本章小結(jié)
第5章 軟件設(shè)計
5.1 軟件運行環(huán)境
5.2 軟件接口
5.3 軟件設(shè)計
5.3.1 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.3.2 操瞄功能設(shè)計
5.3.3 可靠性及安全性設(shè)計
5.4 PID 參數(shù)整定算法
5.5 實物調(diào)試
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄 操瞄程序源代碼
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于高機動條件下的坦克火控系統(tǒng)[J]. 王欽釗,谷曉偉,李小龍,王春忠. 兵工自動化. 2012(03)
[2]星載CAN總線電接口特性研究[J]. 李新貝,高山,譚超,邵根忠. 航天器工程. 2012(01)
[3]機載火控系統(tǒng)精度分析[J]. 王海青,王巖,解向軍. 飛機設(shè)計. 2011(04)
[4]航空火控系統(tǒng)任務(wù)分析與任務(wù)管理關(guān)鍵技術(shù)[J]. 王琳,寇英信,付雅芳,于雷. 火力與指揮控制. 2011(08)
[5]新一代戰(zhàn)斗機綜合火控系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 邵詠松,翟文軍. 電光與控制. 2011(07)
[6]比例方向閥的流量特性數(shù)據(jù)獲取及擬合[J]. 胡瑢華,朱冠軍,劉國平. 機床與液壓. 2010(23)
[7]某新型榴彈炮火控系統(tǒng)效能分析[J]. 周全,曲玉琨,鐘良海,張朝星,王彥朝. 四川兵工學(xué)報. 2010(10)
[8]裝備自主維修保障技術(shù)體系研究[J]. 徐玉國,劉冠軍,邱靜,蘇永定. 中國機械工程. 2010(14)
[9]軍民融合式裝備保障的基本構(gòu)想[J]. 鄒小軍,吳鳴. 國防科技工業(yè). 2009(08)
[10]基于B/S結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫加密設(shè)計[J]. 張杰,徐元熙. 微計算機信息. 2008(33)
博士論文
[1]某集束防空火箭炮位置伺服系統(tǒng)的魯棒控制與應(yīng)用研究[D]. 柴華偉.南京理工大學(xué) 2008
[2]某箱式多管火箭炮快速裝填與高精度自動操瞄系統(tǒng)研究[D]. 朱玉川.南京理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]分布式高炮火控系統(tǒng)攔阻射擊體制研究[D]. 張硯.南京理工大學(xué) 2009
[2]自動操瞄系統(tǒng)半實物仿真研究[D]. 鄭仕德.電子科技大學(xué) 2009
[3]基于Freescale微處理器的小型火炮角度伺服控制系統(tǒng)[D]. 王偉.中北大學(xué) 2009
[4]基于DSP的某發(fā)射裝置隨動控制系統(tǒng)設(shè)計與研究[D]. 李邦.南京理工大學(xué) 2008
[5]基于CAN總線的作戰(zhàn)車輛綜合電子信息系統(tǒng)的研究[D]. 許海燕.河海大學(xué) 2004
[6]虛擬閉環(huán)校射[D]. 王華.南京理工大學(xué) 2003
本文編號:3207359
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3207359.html
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