艦載火炮是重要的軍事武器,艦載火炮的后坐力控制是火炮設(shè)計(jì)過程中需要考慮的關(guān)鍵因素,通常艦載火炮的后坐力控制是由液壓系統(tǒng)配合相應(yīng)的控制器進(jìn)行控制的。本文建立艦載火炮的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型,結(jié)合Siemens公司的SIMATIC系列PLC芯片,對(duì)現(xiàn)有的艦船火炮后坐力控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,重點(diǎn)介紹了該后坐力控制系統(tǒng)的組成和原理。 

【文章來源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

艦炮發(fā)射過程的動(dòng)力學(xué)模型圖Fig.1Dynamicmodeloflaunchingprocessofnavalgun

功能齊全，集成了24路A/O數(shù)模輸入、輸出接口，具有良好的擴(kuò)展性，可同時(shí)外接7個(gè)功能模塊，工作頻率為20kHz。2.2后坐力液壓施力單元設(shè)計(jì)在后坐力控制系統(tǒng)中，液壓施力單元是重要的執(zhí)行環(huán)節(jié)�；赑LC的控制器將控制信號(hào)發(fā)送給液壓施力單元，液壓施力單元接收信號(hào)后調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)，輸出相應(yīng)的作用力補(bǔ)償來自艦炮的后坐力，最終實(shí)現(xiàn)艦炮后坐力的控制。液壓施力單元主要由液壓控制回路、傳感器和限位器組成：圖1艦炮發(fā)射過程的動(dòng)力學(xué)模型圖Fig.1Dynamicmodeloflaunchingprocessofnavalgun圖2基于PLC的后坐力控制系統(tǒng)原理圖Fig.2SchematicdiagramofrecoilcontrolsystembasedonPLC第42卷段樹華，等：PLC在艦炮后坐力控制系統(tǒng)的應(yīng)用·215·

1）液壓控制回路液壓控制回路的特點(diǎn)在于工作平穩(wěn)，傳遞力矩和功率較大，本文設(shè)計(jì)的施力單元液壓控制回路如圖3所示。2）傳感器以上液壓施力單元的工作過程中，需要同步采集艦炮的各類運(yùn)動(dòng)信息，因此需要配置多種多樣的傳感器，比如位移傳感器、角度傳感器、拉壓力值傳感器等，及時(shí)對(duì)傳感器的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化和分析。3）限位器限位器的工作原理與艦炮的極限行程有關(guān)，在后坐力控制系統(tǒng)中，采用多普勒測(cè)速儀對(duì)艦炮發(fā)射過程的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行采集。同時(shí)結(jié)合限位器，防止后坐力控制系統(tǒng)限制艦炮的工作行程。2.3后坐力控制器的仿真試驗(yàn)本文搭建了基于S7-200PLC控制器的艦炮后坐力控制系統(tǒng)。為了驗(yàn)證該控制系統(tǒng)的運(yùn)行效果，結(jié)合應(yīng)變片和壓力測(cè)試儀，在Matlab工控機(jī)中，對(duì)艦炮發(fā)射過程的后坐力特性進(jìn)行仿真試驗(yàn)。圖4為3次試驗(yàn)過程中，艦炮的后坐力控制特性曲線。3結(jié)語艦船的艦炮精度與后坐力控制水平息息相關(guān)，本文結(jié)合PLC控制技術(shù)，設(shè)計(jì)一種艦炮的后坐力控制系統(tǒng)，并詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的工作原理。仿真試驗(yàn)表明，該后坐力控制系統(tǒng)具有良好的控制效果。參考文獻(xiàn)：陳亮,李立緯,余朋明.基于PLC的某型艦炮控制系統(tǒng)改進(jìn)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2014(12):20–21.[1]周耕書.艦炮復(fù)合控制隨動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)仿真,1993(01):39–45.[2]圖3施力單元液壓控制回路Fig.3Hydrauliccontrolcircuitofforceapplicationunit圖4艦炮的后坐力控制特性曲線圖Fig.4RecoilcontrolcharacteristiccurveofnavalgunA為開啟后坐力控制系統(tǒng)的曲線，B為未開啟后坐力控制系統(tǒng)的曲線。·216·艦船科學(xué)技術(shù)第42卷

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于PLC的某型艦炮控制系統(tǒng)改進(jìn)[J]. 陳亮,李立緯,余朋明.  數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2014(12)
[2]艦炮復(fù)合控制隨動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[J]. 周耕書.  計(jì)算機(jī)仿真. 1993(01)



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