坦克火炮系统动态特性仿真

主要对坦克在不平地面行驶时火炮系统的振动动态特性问题进行了动力学分析与建模仿真,主要包括:通过随机抽样法建立双侧不平地面模型,采用状态方程法建立三维车体和双侧任意车轮在内的坦克底盘的振动模型、车体与火炮的相互作用模型。所用方法和建立模型可以将坦克底盘振动对火炮系统运动的影响体现出来,更加全面和客观地反映了坦克行驶过程中火炮系统的振动机理和动态特性,较实际车辆测量法获得火炮运动特性的方法更为高效和系统,对于坦克行驶间的整车振动和火炮系统控制分析有着积极的作用.     

坦克-火炮系统行驶间振动建模与仿真

本文就坦克在不平地面行驶时坦克—火炮系统的振动问题进行了动力学分析与建模，主要包括：通过随机抽样法建立双侧不平地面模型，采用状态方程法建立三维车体、双侧任意车轮、任意位置座椅在内的坦克底盘的振动模型、车体与火炮的相互作用模型，并进行了仿真。本文的分析方法将坦克车体的振动对火炮运动的影响体现出来，更加全面和客观地反映了坦克行进过程中火炮的运动机理。通过对不同参数的仿真结果进行分析，能够定量地得到各参数变化对坦克—火炮系统在行进间的稳定与射击的影响程度，这对于坦克—火炮系统的设计与优化有着积极的作用。     

坦克火炮发射动力学仿真技术研究

介绍了坦克火炮发射全过程的动力学仿真技术,通过计算机仿真技术建立了坦克火炮发射全过程的各种模型,为坦克火炮设计人员在计算机上分析坦克火炮的主要性能、确定或修改设计方案,以及为我军未来装甲装备的研制、论证、评估提供了科学方法与技术途径.     

坦克底盘与火炮匹配性评价平台研究

建立了坦克底盘与火炮匹配性评价的理论模型,应用虚拟样机技术和动力学软件ADAMS分析了坦克底盘与火炮参数化动力学模型,得出匹配性评价动态参数。以获得的评价参数为基础,使用SOLSERVER作为数据库开发平台,通过建立完整的火炮和坦克底盘的数据库结构,以VC^＋＋．NET作为编程工具,在平台内实现了匹配性评价的数学模型。     

基于多体动力学的火炮虚拟现实系统实时仿真

对虚拟现实技术及其在火炮虚拟样机中的应用进行了研究.基于MultiGen Creator和Vega软件平台,开发出火炮虚拟现实仿真系统,论证了整个系统的软硬件配置,介绍了基于MultiGen Creator的建模方法以及整个虚拟环境的生成.设计了某自行火炮的动力学仿真发生器并将其应用于虚拟现实系统中.仿真结果表明,该系统能够逼真地演示出火炮行进、操瞄以及发射过程,满足了系统仿真的实时要求,可以对现代火炮设计起优化、参考作用.     

高速机动条件下坦克行进间火炮非线性振动动力学研究

为研究高速机动条件下坦克行进间非线性振动情况,基于动态协同仿真方法,建立了坦克行进间机械、电气与液压联合仿真模型。分别在机电一体化仿真软件Amesim中建立液压子系统模型,在仿真软件MATLAB/Simulink中建立控制子系统模型,在多体系统动力学软件RecurDyn中建立考虑身管柔性等多个非线性因素的坦克机械系统模型。运用谐波叠加法分别编写了考虑左右履带不平度相干性的D级、F级三维路面不平度计算程序。动力学计算结果表明：身管柔性会造成炮口振动的振幅大于摇架处;当路面不平度较小且行驶速度较低时,炮口相对于摇架整体向下弯曲;随着路面不平度的增大和行驶速度的提高,车体及摇架稳定性急剧恶化,稳定器无法保证稳定精度,此时,身管柔性造成的炮口与摇架处高低角位移差异显著减小;身管柔性因素对于射击精度的影响难以通过简单的静态修正得以解决,还需综合考虑坦克的行驶工况。     

轮式车载火炮火力与底盘系统匹配性能评估方法研究

针对轮式车载火炮火力与底盘系统匹配性能评估难的问题,将模糊综合评判法引入到火炮火力与底盘系统匹配性能评估中。通过分析车载火炮火力与底盘系统的匹配评价因素,建立了相应的匹配评价体系。应用 AHP法获得各评价因素权重系数,基于模糊综合评判法建立评估模型,综合专家经验确定各评价因素的隶属度函数,实现了对车载火炮火力与底盘系统匹配性能的定量化评估。计算结果表明了车载火炮火力与底盘系统匹配性能评估的可行性。     

基于自适应鲁棒控制的坦克俯仰系统建模与仿真

为准确描述坦克行进间的火炮俯仰系统,利用动力学软件RecurDyn建立了坦克行进间多体系统动力学模型,并通过仿真与试验初步验证了模型的可信性。对以永磁同步电机(PMSM)为执行机构的火炮俯仰系统进行了动力学建模分析,并建立了火炮俯仰系统的数学模型。在此基础上,针对传统三环结构控制效果不佳的问题,设计了火炮俯仰位置伺服系统自适应鲁棒控制器,以及对系统扰动进行反馈补偿的干扰观测器,完成了控制器的稳定性分析,并建立了火炮俯仰系统控制模型。最后,通过接口模块实现了坦克俯仰系统的联合仿真。仿真结果表明:本文建立的坦克行进间多体系统动力学模型具有一定的合理性,设计的火炮俯仰位置伺服系统控制策略具有较好的阶跃响应和瞄准稳定性能以及较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

高速机动条件下坦克火炮系统扰动力矩谱研究

随着坦克机动速度的提高和路面复杂程度的增加,火炮所受扰动力矩的幅值和频率急剧增大,严重影响了炮控系统的稳定精度和射击命中率。为此,建立火炮系统动力学模型,分析扰动力矩的作用机理、影响因素及其测试方法。在此基础上提出基于希尔伯特-黄变换（HHT）的火炮扰动力矩时频谱分析方法,系统分析主振频带、约束频带和特征幅值等扰动力矩典型频谱特征及其对炮控系统设计的影响。研制了扰动力矩谱测试系统并应用于工程实践,为高速机动条件下火炮扰动谱测试分析和炮控系统设计研制提供理论依据与技术支撑。     

基于Mworks的坦克随动系统建模与仿真研究

为准确拟合坦克随动系统的动态特性,优化综合性能,获得更好的控制跟踪效果,建立了坦克随动系统轴间耦合负载非线性动力学数学模型、方位子系统驱动端数学模型、俯仰子系统驱动端数学模型.采用基于Modelica语言的仿真软件Mworks建立坦克随动系统的仿真模型库,并进行仿真研究.结果表明:基于Mworks建立的模型能够准确地对...     

基于Matlab与RecurDyn的电传动履带车辆的联合仿真

为了建立精确的履带车辆动力学模型,实现电传动控制系统负载的动态加载,以某型履带车辆为例,分别建立了基于Matlab的控制系统模型和基于RecurDyn的动力学系统模型,通过Matlab和RecurDyn间的接口技术对其进行联合仿真,为履带车辆电传动系统仿真提供了新的手段,为制定比较精确的整车控制策略提供了有效的技术支持.     

基于RcurDyn 的牵引火炮动力学建模与仿真

为研究牵引火炮行驶安全性,针对目前内支撑轮胎实物试验危险系数高等问题,提出一种利用虚拟试验的方法来实现牵引火炮在行驶过程中爆胎。利用PRO/E建模软件建立了火炮的牵引模型,通过计算得到了模型中各部件的质量和转动惯量;运用RecueDyn软件建立了火炮简化模型和路面模型,并通过仿真计算得到了火炮以不同速度牵引时发生爆胎后的运动状态,以及在行驶过程中发生爆胎后的侧偏位移曲线、侧偏加速度曲线和纵向加速度曲线。仿真结果表明:在较大速度行驶时火炮轮胎发生爆胎,火炮有较大的侧向位移和纵向加速度。该研究为评价火炮在牵引过程中的安全性提供了理论依据。     

基于RecurDyn的弹簧－液压式缓冲装置动力学仿真研究

缓冲装置对自动机后坐力、射击稳定性、系统的射击精度的影响至关重要,是现代自动机研究的重要部分。某中口径自动机采用弹簧－液压式缓冲装置,以该自动机为研究对象,基于多刚体动力学理论,运用 RecurDyn软件建立了其动态仿真模型,通过仿真计算,得到自动机8连发后坐部分位移与后坐力曲线,与该样机实测8连发后坐部分位移曲线和后坐力曲线比较,相对误差在5％以内,表明用该方法计算的结果比较符合实际情况。     

基于MATLAB的自整定模糊PID控制系统

针对常规PID控制器参数整定不良、适应性差、控制精度不理想的现状,提出了动态过程中参数自动整定的模糊PID控制系统。并利用MATLAB的SUMLINK工具箱,对系统进行仿真,仿真试验结果表明模糊PID控制鲁棒性好、控制精度提高。     

基于RecurDyn的履带车辆动力学仿真

基于多体动力学仿真软件RecurDyn,建立了某型履带车辆行动部分虚拟样机模型.对履带车辆在硬质水泥路面上,由静止加速到目标车速并匀速行驶的过程进行了仿真分析.提取车辆匀速行驶阶段侧减速器被动轴上测点的转矩响应时间历程,并与相同路面、速度工况下的车辆实车试验相应测点的动态转矩测试数据进行比对,验证了模型的准确性,为下一步实现车辆动力-传动-行动装置联合仿真提供基础.     

基于MATLAB的数字通讯系统仿真研究

采用MATLAB／SIMULINK动态仿真环境实现了通信系统仿真，给出了较详细的实现方法和仿真范例，给出了构建一个完整的数字通讯系统仿真平台时所使用的关键技术，充分显示了MATLAB／SIMULINK不但是通信系统仿真的有效手段，同时也是系统研究和教学实验的有力工具。     

基于DSP的坦克炮控制伺服系统

针对坦克装甲车辆火炮控制系统,设计了以数字信号处理器为控制核心,以第三代智能功率模块(IPM)为逆变器,以永磁同步电机(PMSM)为驱动电机的数字交流炮控伺服系统.系统采用F28X系列DSP控制器,它不但可提供强大的程序容量和运算速度,而且把马达控制中常用的硬件电路固化在芯片中,完全可以满足对电动机控制愈来愈高的性能要求.系统的总体解决方案为以电传控制系统为基础,配以陀螺仪组、传感器及必要的机械传动装置,结果表明,整个驱动系统可靠性高,控制灵活.     

基于RecurDyn的同步带弹箱动态特性仿真研究

火炮在高速射击时,为了保证射击的稳定性和连续性,可靠的弹箱系统是关键部分。在吸取同步带传动技术特点的基础上,提出了一套基于同步带传动技术的弹箱系统。为了解同步带弹箱的运动特性,进一步优化结构参数,利用多刚体动力学软件RecurDyn和Pro/E软件建立同步带弹箱系统的仿真模型并进行仿真计算。通过分析弹箱的整体工作特性和炮弹在整个供输弹过程中的受力情况,证明了设计的可行性和合理性,为新型无链供弹系统的设计研究打下了坚实的基础。