坦克炮控系统非线性建模与运动性能分析(Ⅱ)

在分析炮控系统内部非线性因素和建立炮控系统非线性数学模型的基础上,针对炮控系统的低速运动状态和高速运动状态进一步开展运动性能分析,重点对系统驱动死区、延时与振荡,低速"爬行"和高速调炮"超回"等问题以及影响该问题的非线性因素进行了理论分析和试验研究,为进一步开展炮控系统分析、设计与非线性补偿控制奠定基础.     

坦克全电式炮控系统自适应摩擦补偿控制研究

非线性摩擦力矩会影响坦克全电式炮控系统的低速性能,产生低速"爬行"现象.设计了基于李雅普偌夫定理的模型参考自适应控制,实现对系统摩擦补偿控制.自适应摩擦补偿控制可以计算炮控系统中摩擦模型的变化,能克服由于非线性摩擦参数的不确定性对系统造成的影响.仿真和试验表明:采用模型参考自适应控制,能够有效地改善系统速度较低时存在的"爬行"现象,提高系统的低速性能.     

坦克全电式炮控系统低速分析和控制

针对坦克全电式炮控系统中存在的非线性摩擦力矩,采用状态变量法和分段线性法分析了其对坦克全电式炮控系统低速性能的影响。结合分析结果,设计了负载观测器,对系统的负载变化进行观测计算,并将观测值引入电流调节器,以补偿由于负载变化对系统造成的影响。仿真和实验表明采用负载观测器能有效减少“爬行”现象,提高系统的低速平稳性能。为改善坦克全电式炮控系统低速性能提供一种可行的设计方案。针对坦克全电式炮控系统中存在的非线性摩擦力矩,采用状态变量法和分段线性法分析了其对坦克全电式炮控系统低速性能的影响。结合分析结果,设计了负载观测器,对系统的负载变化进行观测计算,并将观测值引入电流调节器,以补偿由于负载变化对系统造成的影响。仿真和实验表明采用负载观测器能有效减少“爬行”现象,提高系统的低速平稳性能。为改善坦克全电式炮控系统低速性能提供一种可行的设计方案。     

交流全电炮控系统的研究与影响

指出了现装备坦克炮控系统存在的主要问题,介绍了交流全电坦克炮控系统的总体方案,分析了交流全电炮控系统对提高坦克火控系统射击精度、缩短系统反应时间等的重大影响,通过样车试验证明,交流全电炮控系统将会大大提高坦克火控系统的性能,是我国坦克炮控系统的发展方向.     

坦克炮采用双向全电力控制系统的研究

介绍了双向全电力炮控系统,该系统由永磁同步电动机传动控制系统、滚珠丝杠等组成,它取代了传统的复杂的电液式炮控系统.系统中仅用一个速率挠性陀螺仪,取得了优良的性能,省去了坦克车体速率陀螺仪和角度陀螺仪.该双向全电式炮控系统与现行的坦克炮控系统相比,重量轻了40%,体积减少了30%,效率提高了35%.     

基于交流调速的新型坦克炮控系统研究

介绍和分析了新型的基于交流调速坦克炮控系统。重点介绍了炮控系统的永磁同步电动机及其调速系统，给出了数学模型、系统结构及软件流程，对试验数据进行了分析。新炮控系统与某炮控系统比较结果表明，新系统控制电路简单、控制方法容易、质量和体积小，可靠性、维修性和总体性能均有较大提高。     

世界典型轮式自行突击炮

轮式自行突击炮是指同轮式车辆底盘构成一体,靠自身动力机动并能按指令发射的火炮。自行突击炮机动性能好,行军与战斗转换速度快,有一定的装甲防护,便于和坦克、步兵战车协同作战,是一种适应高技术条件下局部战争需要的新型突击武器,代表了新型突击武器和反坦克武器装备的发展方向。在快速反应机动作战中,它可作为反坦克和反装甲车辆的主要力量,直接与敌坦克作战并将其摧毁。火力支援时,可为非装甲部队提供直接和机动火力支援,提高部队的快速机动能力和火力打击能力。近年来,世界各国研发的轮式自行火力突击车、坦克歼击车、火力侦察车、装甲突击车和自行反坦克炮等发展日新月异,这一类武器系统称谓不同,但从其技术特点和作战使用看,均可称为轮式突击炮。     

坦克炮控系统定型试验用新型施力系统动态性能研究

在坦克炮控制系统定型试验中,按照常规兵器定型试验方法的要求,需要在坦克火炮身管施加规定大小与规定形式的力。通过测量受力后火炮与炮塔的运动参量,计算出炮控系统的性能参数,为坦克炮控系统能否定型提供依据。提出了利用电动缸与力传感器结合完成施力测量控制的新方法。设计了基于计算机技术的施力测控系统及其单通道力控制模拟实验台。对新型施力系统的动态性能进行了实验研究,结果表明新型施力系统的动态性能满足用户使用要求。     

从技术角度看20世纪坦克的发展

从火力、机动性和生存能力几方面来看,坦克的综合水平高于其它装甲战斗车辆。然而坦克的优良性能是对其整体而言的,并不是说它的所有性能都优于其它装甲战斗车辆。坦克的防御能力的确是装甲战斗车辆中最强的,但它并非金刚不败之躯,而且其火力赶不上自行炮,机动能力比不上侦察车辆,于是,便出现了“坦克时代结束了”、“××兵器优于坦克”等这些不协调的声音。     

具有通用惯性单元的坦克火控系统方案研究

该文针对坦克火控系统中炮长瞄准镜、车长周视镜和炮控系统都具有独立稳定的相似性,提出了一种在坦克火控系统中建立一个独立的通用惯性单元、各个分系统共用这个惯性单元进行稳定控制并使炮塔的姿态信息数字化的设想.文中讨论了使用通用惯性单元时各个分系统的控制原理,并且对惯性单元的组成、系统的结构及信号传递方式、系统的扩展能力、实现的可行性等方面进行了分析.     

美国120mm紧凑炮的进展

<正> 最近,美国用新的紧凑型120mm滑膛炮改装了第一台试验用M1 ABRAMS主战坦克。试验目的是准备用其作为摧毁未来的M1A1 BlockⅢ坦克和未来装甲战斗系列(FACS)坦克的武器。迄今为止,已制造了两门样炮。第一门样炮被用于进行台架射击试验。 120mm紧凑炮实际上已被正式确定为“坦克的主要火力系统”。该系统是由火炮     

基于高机动条件下的坦克火控系统

为了提高坦克火控系统性能及作战能力,设计一套基于高机动条件下的坦克火控系统。对坦克火控系统的发展情况进行简要介绍,从火控系统解命中理论、目标跟踪与状态辨识、炮控系统稳定精度以及射击延时误差等多个层面分析影响坦克火控系统性能的原因,并提出相应的改进方法。该研究对未来坦克的发展有一定的参考意义。     

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。     

德国L51型130mm坦克炮

正在2016年欧洲萨特利防务展上,莱茵金属公司首次展出了其研制的L51型130mm坦克炮的首门技术演示样炮。该炮将在公司试验场静止测试台上开展射击实验。新型坦克炮及弹药将应用到现役或未来主战坦克或直射火力平台上,对付俄罗斯T-14"舰队"和T-90这类新型高防护水平的主战坦克。L51坦克炮未配装炮口制退器,采用纵动式炮闩,药室容积和镀铬     

炮控数字PID设计分析

该文简要阐述了炮控系统在整个坦克火控系统中的功能、地位和实现数字化控制的重要 性，重点介绍了ＰＩＤ控制规律的数字实现及其参数的整定方法，具体分析了９０—Ⅱ坦克炮控数字 ＰＩＤ设计方案对系统的改进，它已在该坦克第二台样车试验中获得满意的结果。     

全数字交流伺服系统在坦克炮控系统中的应用

提出了以全数字交流伺服系统为中心的全电式炮控系统替代现有的电液式炮控系统的设计方案,并对伺服系统的设计进行了详细的阐述,试验结果表明系统具有很好的动静态性能,能显著地提高炮控系统性能.     

T-90MS坦克武器系统

本文探讨T-90MS主战坦克的火力与火控系统问题。该车的火力系统被称为"突破"作战模块,可选择安装标准化的2A46M-5滑膛炮或者安装2A82滑膛炮,与之配套的是安装在车体底部的自动装弹机和自动装弹机输送机中,以及非机械弹药架和炮尾储弹仓中的弹药基数;火力控制系统被称为"荚蒾"火控系统。     

数字全电式坦克炮控系统研究现状与发展

为提高系统战技性能、可靠性和信息化水平,适应高机动复杂条件作战要求,数字全电式坦克炮控系统成为世界各国努力发展的方向。介绍了全电式炮控系统的概念、特点与结构;在此基础上,从动力系统和控制系统两个方面回顾了近年来国内外在炮控系统全电化及其数字控制方面的研究进展;分析了未来炮控系统的发展趋势。分析表明,如何进一步提高系统控制性能和智能化程度,实现快速随动和精确打击将成为炮控系统研究的重要课题。最后,以其为研究主线提出并探讨了高精度无间隙传动技术,软开关功率变换技术,系统控制策略与智能化等技术途径,为炮控系统论证分析、研制设计以及改造升级等研究提供理论借鉴和技术参考。     

主战坦克火力、机动和防护性能与主要总体尺寸的关系研究

主战坦克总体设计的核心任务就是在不增加部件技术难度（水平）的前提下追求总体性能的“极大”和外形尺寸与质量的“极小”。通过分解火力、机动、防护性能指标参数,分析主要性能指标与总体尺寸的关系,建立主战坦克基于主要几何尺寸的火力、机动力和防护力综合优化模型。得出“协调坦克火力、机动力和防护力的核心是控制高度”的技术结论,并给出了控制坦克总体高度、宽度和长度的措施与方法。     

基于单神经元PID 水平炮控系统稳定控制

为保证坦克行进间炮塔始终处于稳定位置,针对系统齿隙进行非线性补偿。利用径向基函数(radical basis function,RBF)神经网络对炮塔水平方向调速系统进行系统辨识,同时采用齿隙死区模型代表齿隙环节,建立水平向的模拟炮控系统;提出一种单神经元PID控制器;模拟外界扰动,利用计算机对控制过程完成仿真。仿真结果表明：在给定条件下,考虑齿隙因素,炮塔水平向位置与稳定位置的误差始终足够小。