火炮自動裝填機械手是火炮自動裝填系統(tǒng)的重要組成部分,自動裝填機械手的供輸彈位置跟蹤精度、定位控制精度、速度以及穩(wěn)定性都直接影響到整個供輸彈過程能否順利、高效、平穩(wěn)的進行。本文以某火炮自動裝填臺架為背景,針對自動裝填機械手在運動過程中存在的位置跟蹤與定位控制的問題,運用Adams、MATLAB軟件對火炮自動裝填機械手進行了動力學建模、控制策略研究,提出了自適應動態(tài)面滑模控制并開展了一系列的工程實驗工作,最終取得了較好的控制效果。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）對火炮自動裝填機械手的構成以及工作原理進行相應的介紹,并且針對自動裝填機械手的運動特性建立相應的動力學方程。運用Creo、Adams軟件建立其動力學模型,同時結合Adams中的PID控制模塊以及聯(lián)合MATLAB仿真對自動裝填機械手虛擬樣機進行運動軌跡的規(guī)劃、位置跟蹤控制和定位控制的實現(xiàn)。通過結果分析自動裝填機械手虛擬樣機運動性能,為之后的控制策略設計提供參考依據(jù)。（2）建立了基于Matlab/Simulink軟件的自動裝填機械手控制系統(tǒng)仿真平臺。針對火炮自動裝填機械手進行供輸彈回轉(zhuǎn)過程的位置跟蹤控制與定位控制的問題,采用了一種自適應動... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１自動裝填機械手的三維示意圖??

根據(jù)彈藥自動裝填系統(tǒng)對自動裝填機械手提出的尺寸要求以及功能要求，利??用Ｃｒｅｏ軟件，對自動裝填機械手零件進行三維建模，經(jīng)過零件裝配之后，得到自動裝??填機械手的三維結構示意圖如圖２．１所示：??圖２．１自動裝填機械手的三維示意圖??從圖中的三維示意圖可以看出，自動裝填機械手主要由機械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組??成。機械系統(tǒng)包括三大部分：底座、回轉(zhuǎn)部、平動部，具體結構示意圖見圖２．２：??自動裝填機械手???Ｉ?ｖ￣?▼???回轉(zhuǎn)部?｜?底座?平動部＾??，１?，?１?Ｉ?，，??，１?．?１?；?ｉ?ｉ?Ｉ??回?｜?平??轉(zhuǎn)回＠?動平平??驅(qū)轉(zhuǎn)?ｇ?驅(qū)動動?Ｊ?５??動支ｇ?動齒導??齒承齒條軌??輪?匕??圖２．２自動裝填機械手基本結構示意圖??一■、底座：??起固定支撐作用，主要用于固定整個裝置，同時也用來固定回轉(zhuǎn)支承的外齒輪，保??持相對地面靜止的狀態(tài)。??二、回轉(zhuǎn)部??主要由回轉(zhuǎn)驅(qū)動軸和驅(qū)動齒輪、回轉(zhuǎn)支承、回轉(zhuǎn)體構成。??１．回轉(zhuǎn)驅(qū)動軸和驅(qū)動齒輪：經(jīng)過減速器與永磁同步電機相連，為回轉(zhuǎn)動作提供輸入??扭矩；驅(qū)動齒輪與固定的回轉(zhuǎn)支承外齒輪嚙合構成行星齒輪系統(tǒng)

根據(jù)彈藥自動裝填系統(tǒng)對自動裝填機械手提出的尺寸要求以及功能要求，利??用Ｃｒｅｏ軟件，對自動裝填機械手零件進行三維建模，經(jīng)過零件裝配之后，得到自動裝??填機械手的三維結構示意圖如圖２．１所示：??圖２．１自動裝填機械手的三維示意圖??從圖中的三維示意圖可以看出，自動裝填機械手主要由機械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組??成。機械系統(tǒng)包括三大部分：底座、回轉(zhuǎn)部、平動部，具體結構示意圖見圖２．２：??自動裝填機械手???Ｉ?ｖ￣?▼???回轉(zhuǎn)部?｜?底座?平動部＾??，１?，?１?Ｉ?，，??，１?．?１?；?ｉ?ｉ?Ｉ??回?｜?平??轉(zhuǎn)回＠?動平平??驅(qū)轉(zhuǎn)?ｇ?驅(qū)動動?Ｊ?５??動支ｇ?動齒導??齒承齒條軌??輪?匕??圖２．２自動裝填機械手基本結構示意圖??一■、底座：??起固定支撐作用，主要用于固定整個裝置，同時也用來固定回轉(zhuǎn)支承的外齒輪，保??持相對地面靜止的狀態(tài)。??二、回轉(zhuǎn)部??主要由回轉(zhuǎn)驅(qū)動軸和驅(qū)動齒輪、回轉(zhuǎn)支承、回轉(zhuǎn)體構成。??１．回轉(zhuǎn)驅(qū)動軸和驅(qū)動齒輪：經(jīng)過減速器與永磁同步電機相連，為回轉(zhuǎn)動作提供輸入??扭矩；驅(qū)動齒輪與固定的回轉(zhuǎn)支承外齒輪嚙合構成行星齒輪系統(tǒng)

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于PLC的彈藥裝填機械手控制系統(tǒng)設計[J]. 翁海寬,江劍.  機械制造與自動化. 2016(06)
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博士論文
[1]某大口徑火炮彈藥自動裝填控制系統(tǒng)關鍵問題研究[D]. 鄒權.南京理工大學 2015

碩士論文
[1]變負載鏈式自動化彈倉的運動控制研究[D]. 朱國勇.南京理工大學 2017
[2]某自動供輸彈機械手結構設計與優(yōu)化[D]. 顧偉亮.南京理工大學 2016
[3]某火炮協(xié)調(diào)器優(yōu)化設計及控制技術研究[D]. 才秦東.南京理工大學 2016
[4]考慮齒隙非線性的傳彈機械手控制技術研究[D]. 肖宇強.南京理工大學 2015



本文編號：3224366