海上柔性并联平台空间动力学建模与分析

针对某海上螺旋副-虎克铰-球铰(HUS)柔性并联平台由快速稳定和大负载引起的支撑连杆弹性变形和负载瞄准位置偏差问题,进行了空间弹性动力学建模。采用模态函数和空间等截面梁单元模型对弹性连杆进行空间建模,基于虎克铰和球铰连接的连杆为两自由度空间运动,推导了空间单元坐标与系统坐标的两自由度转换矩阵,利用平台的运动学和动力学约束条件建立了HUS柔性并联平台的空间弹性动力学方程;运用Newmark方法对弹性动力学方程进行离散求解,分析了平台的弹性动力学响应和支撑连杆的最大动应力,并进行了动力学测试实验;进一步分析了弹性变形对负载瞄准精度的影响。研究结果表明：由弹性变形引起的支撑点最大位移为2.45 mm,且x轴明显大于y轴和z轴;由弹性角位移引起最大位置偏差为1.35 m. 实验结果与仿真结果一致,验证了数值建模的有效性。     

机动武器系统的含间隙动力学研究--下篇:系统仿真

本文把中篇建立的间隙铰模型引入多体系统动力学分析中,得到了一种处理含间隙多体系统动力学问题的一般方法.应用这种方法对机动武器的发射过程进行了原理性的仿真,验证了前面建立的碰撞模型和间隙模型,并分析了间隙对导弹运动状态的影响.导弹发射过程具有变拓扑的特点,本文方法提供了一种处理这类问题的思路.     

基于外部坐标测量的六自由度并联机构标定方法

针对六自由度并联机构校准精度问题,提出了一种基于外部坐标测量的标定方法。利 用通用测量设备测量并联机构的位姿信息,构造一个统一度量的残差方程,其构造方式保证了所有 几何参数的可辨识性,从而不再需要设计和加工专门用于标定的各种辅助机构和冗余传感器。在 此基础上,通过对冗余方程组的优化求解,可以得到并联机构各参数的估计值,并用它们替代理想 参数进行反解运算,实现误差补偿。仿真表明,此方法能够抑制测量噪声的影响,发挥并联机构不 存在误差累积的特性,标定后并联机构校准精度能够达到测量噪声的量级。最后将此方法应用于 实际设备的标定,经过误差补偿后其精度提高了5 倍以上。     

惯性平台减振系统动力学分析及其参数设计

建立了某型号平台减振系统的动力学模型,并对其进行了动力学分析.在此基础上,对减振器的参数进行了设计计算,为平台新型减振器的设计提供了理论依据.     

考虑自动机移动的两类机枪动力学模型研究

考虑自动机移动对系统动态特性的影响,是自动武器动力学仿真的难点。采用基于多柔体和非线性有限元方法,给出了两类机枪动力学模型,并对建模方法和模型精度进行分析,得出了对同一物理过程模拟的不同仿真精度的两类模型,非线性有限元更能反映实际发射过程。     

机载四框架二轴稳定跟踪平台速率稳定回路控制

在机载四框架二轴机载稳定跟踪平台机理分析的基础上,对其速率稳定回路进行了建模研究。在速率稳定回路的校正环节设计中,针对传统的超前滞后校正抗干扰性能差的缺陷,提出了两种控制方法：高阶PI校正以及高阶PI校正加超前校正。并以内俯仰速率稳定控制回路为例进行分析。仿真结果表明,采用高阶PI校正加超前校正不仅具有更好的抗干扰性能,还改善了高阶系统的动态性能。     

惯性平台稳定回路控制律对稳定精度的影响分析

以单轴稳定平台为对象,研究分析不同类型外界干扰力矩作用下,惯性平台稳定回路控制律形式对平台稳定精度的影响.采用高阶型控制律,更有利于实现对干扰力矩的抑制,尤其是在有较大过载变化的应用环境,或存在较大偏心不易精确平衡的情况下,需要适当提高控制律的阶次来提高平台的稳定精度.仿真结果说明,在与过载有关的干扰力矩作用下,稳定回路控制律的积分校正阶次越高,平台的稳定精度越高.     

惯性平台减振系统动力学分析及其参数设计

建立了某型号平台减振系统的动力学模型，并对其进行了动力学分析。在此基础上，对减振器的参数进行了设计计算，为平台新型减振器的设计提供了理论依据。     

航空相机稳定平台设计与仿真

介绍了一种航空相机稳定平台的设计方案,建立了稳定平台各环节数学模型并进行了仿真计算,同时分析了摩擦力矩、干扰力矩等非线性因素对稳定平台的影响。结果表明,该方案能够较好地满足航空相机系统在跟踪精度、响应时间等技术指标方面对稳定平台的要求。     

极坐标两轴稳定平台的模型与分析

稳定平台系统可以提供导弹与目标之间的相对位置关系,为导弹姿态和弹道的修正提供依据,在导弹系统中具有十分重要作用.本文通过坐标变换将弹体运动分别在外框坐标系和内框坐标系中描述,得到两轴框架的运动学关系,基于刚体定点运动欧拉动力学原理.建立极坐标速率陀螺式两轴稳定平台的动力学模型,针对两轴框架的驱动电机,进一步建立包含电机电流环和力矩环的机电模型.最后结合实际数据,利用所建的机电模型对弹体运动耦合产生的扰动进行了仿真分析,仿真表明:弹体运动对视线角速度具有扰动作用,需要进行速度回路控制进行解耦补偿.所得模型和分析结果为极坐标稳定平台的进一步研究提供了理论基础.     

Structure and Dynamic Characters of New Radar Stabilized Platform

Aimed at requirements, a kind of radar stabilized platform with external rotor and orthogonal shafts is designed. Its dynamic characters are analyzed by using finite element theory and ANSYS software. Also, a traditional stabilized platform with inner rotor is designed for comparison. It is shown that the new platform reduces two transmission links and 20% of precise components, its weight decreases by 20%, its natural frequency and rigidity are enlarged, the operating accuracy and stationary are increased. The new stabilized platform is more superiority and practicability. Its design method and analysis results have already been used in development mission. It provides helpful reference for similar structure designs.     

光纤陀螺仪在稳定平台上的应用

讨论了一种由两个光纤陀螺与两个石英加速度计构成的两轴稳定平台,着重对光纤陀螺在稳定回路中应用进行了分析与设计,并针对光纤陀螺较为特殊的随机游走误差对稳定系统的影响进行了分析.     

导引头二轴稳定平台的轴角关系和简化

根据与导引头相关的坐标系定义,推导了俯仰和偏航二轴稳定平台的失调角、框架角、姿态角、视线角等轴角之间的关系,提出轴角相互关系的简化公式,将两个通道分离为相互独立,并分析了简化后的引入误差,为简化系统分析和设计提供了理论依据。     

三轴稳定跟踪平台旋转耦合问题的分析与改进

深入分析了外环旋转对三轴稳定跟踪平台输出导引信号的影响机理,推导了消除通道旋转耦合的方法。结合工程应用,针对性地提出了具体解决措施,并通过试验验证了该方法的有效性。     

陀螺稳定平台伺服回路的变结构控制

针对陀螺稳定平台伺服回路模型, 设计了基于角加速度信号反馈的变结构控制器.理论及仿真研究结果表明, 变结构控制系统对平台受到的扰动力矩及参数变化具有完全的自适应性, 并可有效地克服变结构控制器的抖动性对系统的不利影响.由于系统设计从实际对象模型出发, 且控制算法简单、易实现, 可望获得工程应用.     

图像导引头稳定平台非线性控制方法研究

在详细分析了导引头稳定伺服平台非线性特性的基础上,提出了基于模型的非线性补偿控制以及基于学习控制的CMAC反馈控制,仿真结果表明,上述方案有效地改善了稳定伺服平台的非线性特性对系统的影响。     

弹丸锥形运动对半捷联稳定平台稳定性的影响分析

为解决弹丸锥形运动的存在导致半捷联稳定平台摆动角速率增大的问题,对带动稳定平台发生摆动的轴承摩擦力矩变化规律进行分析。以SKF轴承摩擦力矩计算模型为基础,用龙格库 塔法对弹丸锥形运动情况下的轴承摩擦力矩进行仿真,结合文献［1］分析的稳定平台工作原理得到锥形运动情况下半捷联稳定平台摆动角速率的理论值。为了对理论分析验证,进行了地面半物理试验,将试验数据与理论仿真数据的频谱分析结果对比,发现二者都存在频率与幅值相一致的高低频段角速率,且低频角速率的频率恒定,高频角速率的频率与弹丸滚转角速率的频率一致。从而说明半捷联稳定平台摆动角速率的增加是由于弹丸锥形运动导致稳定平台俯仰角以及轴承所受压力发生变化,引起轴承摩擦力矩随弹丸滚转角速率同频变化,最终使稳定平台叠加高频角速率所致。     

考虑动态接触参数的某型导弹发射动力学分析

为研究某型号反坦克导弹系统的发射动力学特性,基于弹性理论计算了接触变形模型的动态接触参数,通过多体系统动力学软件ADAMS对该模型进行了仿真分析,并重点讨论了温度、初始方位瞄准角、阻尼特性以及地面接触参数对初始扰动的影响.仿真结果表明,它们对初始扰动均有影响,低温发射下的初始扰动大,阻尼器阻尼系数以大于300N.s/rad为佳,增大地面接触参数有利于减小初始扰动.