【摘要】：自行火炮是現(xiàn)今各國(guó)主要研發(fā)和裝備的火炮,具有機(jī)動(dòng)性好、快反能力強(qiáng)、射程遠(yuǎn)、威力大、精度好、全壽命周期效費(fèi)比高、持續(xù)戰(zhàn)斗力強(qiáng)以及全天時(shí)、全天候作戰(zhàn)能力等特點(diǎn)。彈藥裝填系統(tǒng)是自行火炮的主要組成系統(tǒng),負(fù)責(zé)完成彈、藥的裝填過程。性能優(yōu)異的彈藥裝填系統(tǒng)對(duì)自行火炮裝備發(fā)展的意義重大�？刂撇呗宰鳛閺椝幯b填系統(tǒng)的核心部分,為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)精確可靠地裝填提供了保障。本文以某自行火炮為研究對(duì)象,針對(duì)彈藥裝填系統(tǒng)的變負(fù)載、擾動(dòng)和參數(shù)非線性問題,從通用性、滿足使用要求、優(yōu)化控制器結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)化控制器結(jié)構(gòu)等方面,在典型機(jī)構(gòu)上設(shè)計(jì)了若干種新型控制策略,重點(diǎn)研究了某自行火炮彈藥裝填系統(tǒng)的控制技術(shù)。通過理論分析了控制方法的正確性,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了新型滑模變結(jié)構(gòu)控制策略對(duì)系統(tǒng)的控制效果,為解決實(shí)際工程問題提供了理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)方法。論文主要包括以下研究?jī)?nèi)容:(1)完成了某自行火炮彈藥裝填系統(tǒng)的總體分析。分析了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成,完成了彈藥裝填控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。對(duì)主要機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性分析,建立了系統(tǒng)各部分關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型。分析了臥式模塊藥輸送系統(tǒng)、立式自動(dòng)化彈倉(cāng)、彈丸傳遞機(jī)械手和電液伺服彈藥協(xié)調(diào)裝填臂的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和控制難點(diǎn),總結(jié)了設(shè)計(jì)中需要解決的系統(tǒng)變負(fù)載、擾動(dòng)和參數(shù)非線性等問題。(2)完成了變負(fù)載臥式模塊藥輸送伺服系統(tǒng)的位置控制研究。建立了永磁同步伺服電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,結(jié)合等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效阻尼系數(shù)的數(shù)學(xué)方程提出了變負(fù)載系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。針對(duì)臥式模塊藥輸送系統(tǒng)負(fù)載非線性變化問題,設(shè)計(jì)了自適應(yīng)、雙冪次趨近律和模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制策略。分析了控制方法之間的關(guān)系,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較了不同方法對(duì)于空載、半載和滿載情況下臥式模塊藥輸送伺服系統(tǒng)的位置控制效果,總結(jié)出了更加適合工程應(yīng)用的控制技術(shù)。(3)針對(duì)立式自動(dòng)化彈倉(cāng)存在的擾動(dòng)問題,采用擾動(dòng)觀測(cè)器等設(shè)計(jì)了優(yōu)化控制策略,完成了系統(tǒng)的精確定位控制技術(shù)研究。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較了控制策略的性能,總結(jié)出了適合立式彈倉(cāng)的控制方法,為系統(tǒng)的工程應(yīng)用提供了理論支持。(4)針對(duì)彈丸傳遞機(jī)械手在回轉(zhuǎn)過程中存在有彈和無(wú)彈兩種情況,設(shè)計(jì)了自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略,著重解決了負(fù)載變化和干擾影響機(jī)械手定位精度的問題。方法提高了系統(tǒng)的控制精度和魯棒性,為實(shí)現(xiàn)自行火炮彈藥裝填系統(tǒng)的可靠裝填提供了保證。(5)完成了非線性電液伺服彈丸協(xié)調(diào)臂的位置控制技術(shù)研究。結(jié)合液壓系統(tǒng)的特點(diǎn),以及協(xié)調(diào)臂的工作方式,建立了彈丸協(xié)調(diào)臂位置伺服系統(tǒng)的控制模型,設(shè)計(jì)了自適應(yīng)滑�？刂破�,實(shí)現(xiàn)了彈丸協(xié)調(diào)臂的精確定位控制,使電液伺服系統(tǒng)具有了良好的性能。
【圖文】：

２．３．１系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成逡逑彈藥裝填系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由立式彈倉(cāng)、臥式模塊藥輸送裝置、彈丸協(xié)調(diào)機(jī)械臂、模逡逑塊藥協(xié)調(diào)機(jī)械臂和彈藥裝填機(jī)械臂組成，如圖２．１所示。逡逑／邐Ｎ逡逑彈藥裝填系統(tǒng)逡逑Ｖ邐邐／逡逑，ｒ邐”邐”邐”邐”邐”逡逑￣１逡逑臥邐植逡逑彈邐彈邐式邐￡邐彈逡逑＾邐丸丸模邐ｇ邐藥逡逑蘭邐傳協(xié)塊邐Ｓ邋裝逡逑忿邐遞調(diào)藥邐Ｓ邋？逡逑Ｔ邐機(jī)機(jī)輸邐Ｓ邐機(jī)逡逑＠邐械械送邐械逡逑手臂裝邐＾邐臂逡逑置邐ｗ逡逑Ｖ邐ｙ邐邐／邐＼邐ｙ邐Ｖ邐／邐邐／邐＼邐／逡逑圖２．１彈藥裝填系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖逡逑２．３．２系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)分析逡逑（Ｉ）臥式模塊藥輸送裝置結(jié)構(gòu)分析逡逑臥式模塊藥輸送裝置主要包含儲(chǔ)藥機(jī)構(gòu)、模塊藥生成機(jī)構(gòu)、模塊藥輸送機(jī)構(gòu)、減速逡逑器等，主要完成模塊藥的儲(chǔ)存、運(yùn)輸、選藥、輸藥任務(wù)。逡逑ｂ煖！逡逑圖２．２臥式模塊藥輸送系統(tǒng)示意圖逡逑１２逡逑

邐某自行火炮彈藥裝填系統(tǒng)控制技術(shù)研[傚義銜允僥？橐┦淥妥爸貌賈迷諢鹋諗謁膊�。卧蕛e？橐┦淥妥爸萌繽跡玻菜盡４㈠義弦┗褂沙萋幀⒐斕饋⒓芴�、储药婉g茸槌�，，通过齿聢�(zhí)勾寫⒁┩不刈�。辶x廈扛齟⒁┩材芄淮娣

本文編號(hào)：2661495