药柱产品缺陷的激光错位散斑自动检测

针对包覆药柱和低燃温药柱的脱黏、气泡等缺陷,目前主要通过传统人工方式进行检测,存在检测效率低、主观经验依赖性强、质量稳定性差等问题。为了实现包覆药柱和低燃温药柱的高效检测,满足常态化高强度、高密度发射形势下包覆药柱和低燃温药柱快速、批量研制需求,研发了一种基于双轴运动的激光散斑检测系统,该检测系统可完成缺陷检测、激光远程启动、伺服电机驱动、自动定位并在上位机上实现数据通讯等功能。对缺陷的检测试验结果表明,所开发的激光散斑检测系统可兼容检测多种型号的包覆药柱和低燃温药柱,检测效率高,精度高。     

数控卧式内腔加工专机联合仿真建模与分析

为构建内腔加工专机高保真度模型,建立机电耦合联合仿真伺服控制模型。通过伪随机序列创建激励信号,基于特征识别方法建立各轴指令位置和实际光栅位置间的传递函数,通过最小二乘法辨识出传递函数参数,并建立联合仿真模型。仿真结果表明：直线轴指令、旋转轴指令与仿真结果间最大误差分别为4.0×10^-3mm, 4×10^-15°,满足工程应用的精度要求。     

基于Fluent与GA-BP的筒弹充氮设备多参数优化

航天产品发射筒主要用于导弹运输和贮存,发射筒内部装配有导弹导轨、导弹、弹上电缆网及其他精密元器件,导弹运输与贮存对于发射筒需要特定的环境要求。针对现有的XX型号发射筒充氮设备置换工艺性能不佳问题,基于Fluent数值分析方法,仿真充氮设备在不同参数(充气压力、放气压力、保压时间)下对发射筒进行置换工艺时所需的时间和氮气消耗量;再利用GA-BP神经网络对各参数进行拟合,建立多输入多输出数学模型并用遗传算法寻找最优解,满足最小的置换工艺时间与氮气消耗量;最后调整充氮设备置换工艺的各个参数进行工程验证。实验表明,充氮设备多参数优化后对发射筒置换工艺时间减少,氮气消耗量降低,在一定程度上提高了工作效率并节省了成本。     

基于SSA-PID和卡尔曼滤波控制的发射筒充氮系统设计

针对目前发射筒充氮、置换工艺中操作不便、氮气压力难以精确控制等问题，以及为满足偏远恶劣环境下对发射筒进行充氮置换作业的要求，设计一种基于麻雀搜索算法(SSA)-PID与卡尔曼滤波控制的自动化充氮系统。该系统以PLC为核心，采用卡尔曼滤波方式完成对温度、湿度及压力参数的滤波。利用SSA完成对改进PID算法的参数优化，结合优化后改进PID控制算法完成对充氮流程和置换流程的工艺控制。应用上位机，通过MODBUS RTU总线通讯完成系统内各元器件的监测和控制，实现充氮系统的自动化精确操作。通过MATLAB软件仿真及应用结果表明，基于SSA-PID与卡尔曼滤波的发射筒充氮系统提高了发射筒维护的工作效率和质量，实现了手动和自动的工作模式、故障报警和数据记录功能，满足了恶劣环境下对发射筒进行充氮置换作业的要求。     

火箭箱底数字射线检测系统设计

运载火箭贮箱箱底/筒段焊缝数字射线检测目前主要通过传统基于人工的射线照相，存在检测效率低、主观经验依赖性强、质量稳定性差等问题。为了实现运载火箭贮箱箱底/筒段焊缝数字射线高效检测，满足常态化高强密度发射形势下其快速、批量研制需求，研发一种基于双机器人协同的运载火箭贮箱箱底/筒段焊缝数字射线检测控制系统。该控制系统主要完成双机器人的协同运动、远程控制启动、伺服电机驱动、自动定位，并在上位机实现数据通信等功能。实验结果表明：所开发的数字检测控制系统可兼容多种型号箱底与筒段检测，检测效率高、精度高。     

多自由度数字射线成像检测系统设计

针对目前运载火箭箱底、筒段、圆环零件的焊缝采用传统胶片照相进行检测，存在自动化程度低、过程繁琐、数字化程度低、且底片无法进行长期保存，无法满足当前多型号火箭并举下的快节奏研制需求.运用X射线与成像板相结合的无损检测方法，采用双七轴机器人和同步升降转台作为运动执行机构，采用ADS多线程通信与Ethercat总线方式实现倍福控制器、成像检测软件、射线机、机器人和同步升降转台的实时通信，研发了一种基于机器人的多自由度数字射线成像检测系统，通过运动执行机构的路径规划与无损检测焊缝成像实现产品环缝、纵缝、变曲率焊缝的检测自动化，与传统胶片照相相比，检测效率提升5倍，检测精度提高42%，满足了目前对多型号火箭贮箱的检测工作.     

数控卧式内腔加工专机动力学建模及仿真分析

针对数控卧式内腔加工专机的动力学特性，基于子结构法进行了机械系统动力学建模，通过有限元仿真验证所建立模型的正确性。通过拉格朗日方程建立整机动力学方程，采用吉村允孝法求出专机各子结构间的结合面动力学参数，应用有限元软件对机床三维CAD模型进行模态分析，将获得的结果与解析法求解结果进行对比，两者的最大相对误差为7.42%。结果表明：所建立的动力学模型可以有效模拟内腔加工专机的动力学特性，为之后进行专机的数字孪生研究奠定基础。     

基于QT与TwinCAT的射线机控制系统设计

为了便于控制在火箭贮箱数字射线检测中射线机参数，设计了一种基于QT与TwinCAT的射线机控制系统软件，该系统软件利用倍福PLC控制射线机相关状态、电压电流和焦点参数、通讯开关等，然后通过ADS协议将基于TwinCAT开发的倍福PLC数据处理后集中显示到以QT开发的软件界面上，射线机控制系统采用C++语言与ST语言联合开发，实现了QT上位软件、倍福PLC和射线机之间的信息交互，处理与显示。设计的射线机控制系统经过实验验证，取得了良好的控制显示效果。