一种长行程大负载链式输弹机设计

根据弹丸长行程、大负载自动装填的需求,设计了一种结构紧凑、强制输弹的链式输弹机。基于虚拟样机技术,建立了链式输弹机的虚拟样机模型,依据驱动电机的输出特性添加驱动,对输弹机的工作过程进行了动力学仿真,分析了链传动输弹的稳定性。由仿真分析可知,弹丸在推弹行程中姿态稳定,推弹末程弹丸能克服大载荷、以一定速度准确入膛,输弹机各项指标均满足自动装填系统的需求,验证了设计的合理性。     

曲柄齿轮式输弹机结构设计和仿真分析

介绍了一种采用曲柄连杆和齿轮齿条串联组合机构的输弹机结构和工作原理。并以输送122 mm口径弹丸为例,利用虚拟样机技术对输弹机的运动进行仿真。理论计算以及仿真分析表明,该机械式输弹机输弹稳定可靠,在强制输弹行程和强制输弹行程结束时弹丸获得相同速度前提下,与恒力输弹进行比较,得出该机械式输弹机具有输弹时间短、推弹加速稳定和输弹起始阶段对弹丸产生的瞬时冲击小等诸多优点。     

一种新型链传动推弹机推弹全行程仿真分析

为分析新型链传动推弹机在推弹全行程中链头和弹丸的运动特性,根据链条的实际运动轨迹和结构特征,采用刚体动力学单自由度等效法对电机驱动的链传动推弹机本体进行分析,为提高求解精度,使用刚性方程的BDF求解方法并用MATLAB进行解算,计算出推弹机链轮转速等参数。再运用ADAMS建立链传动推弹机推弹全行程的仿真模型,分析链头和弹丸在全行程中的运动状态及弹丸卡膛速度,仿真值与试验值较为一致。为分析链传动机构运动特性提供了新的思路和方法。     

基于Recurdyn的齿形推弹链推送研究

由于大口径火炮往往采用分装式弹药结构,在输弹过程中,弹丸必须要达到卡膛速度,以保证卡膛牢靠。为了保证弹丸卡膛速度的一致性,输弹速度必须随火炮射角变化而进行调整。对齿形推弹链在各射角下的推送速度控制进行研究,基于虚拟样机技术,通过分析推弹链工作原理,建立合理的控制算法,利用动力学分析软件Recurdyn和控制软件Matlab,建立其联合仿真模型并实现仿真运算,同时考虑到推弹链和弹丸的间接性冲击以及链条的多边形效应会导致推弹链运动的不稳定性,对销轴和链板进行刚柔耦合分析,以验证控制方案的可行性。     

尾舱式自动装弹机弹舱结构设计

根据自动装弹机弹舱的工作环境、工作要求,设计了一种新型尾舱式自动装弹机弹舱的结构和工作原理,该弹舱机构利用单元舱结构布置模式能实现不同弹种的分类;通过输弹机构的配合可以完成弹药的输送与分离;利用丝杠电机传动可以完成推弹动作。该机构的设计对提高火炮装填速度,保护车内人员安全,适应战场环境具有积极意义。     

基于干扰观测器的直线电机伺服系统PID轨迹跟踪控制

与传统的旋转电机相比,永磁同步直线电机伺服系统由于减少了滚珠丝杠、齿轮等一系列的中间传输环节,结构更加紧凑简单,精度可以进一步提高;但是与此同时,直线电机伺服系统更容易受到干扰,因此提高直线电机伺服系统的抗干扰性能有重要的意义。该文在参数辨识得到的系统模型基础上,采用PID与干扰观测器相结合的策略,以实时系统dSPACE作为控制器进行了实验。结果表明,与传统PID加PI串级控制相比,轨迹跟踪精度大幅提高,速度扰动得到很好的抑制。     

单神经元PID在多电机同步控制中的应用

针对多电机同步控制系统在动载荷扰动情况下各电机之间的传动比会发生变化这一问题,设计了具有自学习和自适应能力的单神经元PID同步控制算法,建立了多电机同步控制系统的单神经元PID控制规则。系统仿真结果表明,运用单神经元自适应PID控制算法能有效实现多电机同步控制,该算法收敛速度较快,鲁棒性较好,具有较强的抗干扰能力。最后,将该控制算法应用于精梳机四轴同步控制系统,其结果表明单神经元自适应PID同步控制算法能大大增强系统的动态性能,有效缓解负载带来的同步误差。在相同扰动情况下,该方法能更好的使多电机以一定速度同步运行。     

永磁同步直线电机的模糊参数自寻优控制及仿真

针对传统PID控制及模糊控制在永磁同步直线电机(PMLSM)控制上的不足,针对直线电机易受参数扰动的特点提出了基于模糊自寻优控制的算法,减少了对模型的依赖.并使用GA算法对模糊算法中的参数进行自寻优整定,使电机能够一定程度的减少自身模型变化带来的影响,提高了控制效果.最后通过Matlab仿真对PMLSM传统PID速度控制与模糊参数自寻优速度控制进行比较,结果表明模糊参数自寻优控制效果优于传统PID控制.     

考虑间隙的某协调输弹机的刚柔耦合动力学仿真

为研究协调输弹机到位后振动的现象,将弹协调臂柔性化,建立了协调输弹机的刚柔耦合模型,使用ADAMS软件对协调输弹机进行动力学仿真,研究了间隙位置、间隙数量以及间隙耦合对协调输弹机到位后振动大小的影响。发现考虑间隙后会减小协调输弹机到位后振动,间隙数量的增加也会减小到位后振动,与输入端关联的间隙对到位后振动影响较大。研究为优化协调输弹机到位后振动提供了理论依据。     

一种自动推弹装置设计与分析

为实现车载炮弹丸自动化装填,设计了一种自动推弹装置。以输送122 mm口径弹丸为例,建立三维模型并应用ADAMS进行动力学仿真,得到相应的动力学曲线和运动规律。通过对仿真结果与物理样机实测的比较,验证了虚拟样机的建立具有可信度,证明该自动推弹装置在不同射角下均能稳定推弹,弹丸在强制推弹行程内姿态稳定,能够准确地达到强制推弹行程末端速度和卡膛速度,验证了自动推弹装置设计是合理的。自动推弹装置可以保证推弹的可靠性与一致性。     

混合输入机构的模糊自适应变结构控制

针对混合输入机构中常速电机可不可控的特点,提出了基于常速电机位置跟踪的控制策略来对伺服电机进行控制,对常速电机的速度波动进行补偿,并给出了控制框图。因为系统的精确动力学模型难以获得,故考虑系统参数的不确定、外部扰动和非线性摩擦,设计了模糊自适应滑模变结构控制器以实现混合输入机构的轨迹跟踪。应用模糊自适应推理逼近系统的不确定之和,从而得到连续的控制增益,消除了变结构控制的抖振。     

直线电机伺服驱动特性研究

本文将直线电机用于中凸变椭圆活塞数控车削的X轴进给,设计了永磁直线电机伺服系统结构,建立了永磁直线电机的数学模型,采用PMAC的PID 速度/加速度前馈控制算法作为直线电机位置控制算法,将一弹簧阻尼施力装置加载于直线电机进给平台,用来模拟直线电机在加工中凸变椭圆活塞时所受切削力,试验结果验证了系统控制算法的合理性和可行性.     

交流变频调速特性实验系统设计

在剖析MM440变频调速控制原理基础上,引入电机终端转速反馈系统,设计电机运行闭环控制系统,由给定速度与PLC高速计数模块反馈的实际速度相减产生速度误差,通过PID模块控制转速调节值,由USS协议输出给变频器,驱动电机稳定运行在给定速度。同时,系统通过PC-Access组态PLC,设计上下位机数据通信监控网络,实时显示变频给定与反馈速度特性曲线,以供进一步研究调用。     

基于单片机的电机随动控制系统

介绍了一种基于单片机的电机随动控制系统,目标电机和被控电机速度采用光电数字式测量,通过单片机P I控制算法以及一定同相措施对可控硅实施调节,达到调压控速目的。同时介绍了系统结构和控制参数。试验运行表明,本设计能够获得比较满意的性能。     

混合输入机构精确实现给定运动的模糊滑模控制

混合输入机构运行过程中,由于负载、惯性力等变化,引起常速电机速度的波动,会影响输出运动的精度。针对混合输入机构中常速电机可测不可控的特点,实时检测常速电机的角位置,并对系统的动力学模型进行简化。提出了基于常速电机位置跟踪的控制策略对伺服电机进行控制,并给出了控制框图。考虑系统参数的不确定和外部扰动,设计了模糊滑模变结构控制器实现混合输入机构的轨迹跟踪,应用模糊推理确定切换控制的幅值和采用软切换连续控制的方法减小抖振。仿真结果表明本文方法正确有效。     

Electronic cam motion generation with special reference to constrained velocity, acceleration, and jerk

Electronic cam motion involves velocity tracking control of the master motor and trajectory generation of the slave motor. Special concerns such as the limits of the velocity, acceleration, and jerk are beyond the considerations in the conventional electronic cam motion control. This study proposes the curve-fitting of a Lagrange polynomial to the cam profile, based on trajectory optimization by cubic B-spline interpolation. The proposed algorithms may yield a higher tracking precision than the conventional master-slaves control method does, providing an optimization problem is concerned. The optimization problem contains three dynamic constraints including velocity, acceleration, and jerk of the motor system.     

有源先导级控制的电液比例流量阀特性研究

针对现有技术采用压差补偿器或插装式流量传感器控制流量,会降低阀的通流能力,增加系统的功率损失和发热;大流量场合只能通过阀开口面积间接控制流量,受负载变化影响控制精度低;低工作压力范围可控性差、动态响应慢;大通径采用三级结构,构造复杂等问题,提出用小功率伺服电动机驱动小排量液压泵/马达(有源)、结合液压晶体管(Valvistor),构造新的低能耗、高可控的电液比例流量阀。该方法可扩大阀的流量控制范围,提高阀在低压时的动态响应。建立阀的静态数学模型,分析获得影响阀负载流量特性最主要的因素是反馈节流槽预开口量大小;进一步建立阀的动态数学模型,获得主阀芯稳定条件。根据阀的结构组成,建立阀的仿真模型,仿真分析主阀各参数对主阀性能的影响。结果表明,反馈节流槽预开口量越小,主阀负载流量特性越好;主阀口压降越大,主阀芯响应越快;但由动态数学模型可知主阀口压降太大且先导流量较小时,阀的稳定性也会降低。研究也表明,在保证主阀良好的动态特性前提下,可通过使先导泵/马达转速随负载压力变化,实现对阀的流量补偿,从而改善阀的负载流量特性。     

Robocup中型足球机器人运动控制

为使Robocup中型足球机器人快速准确地跟踪目标,本文分析了机器人的运动学和动力学模型,设计了一套智能运动控制系统。机器人通过全景视觉系统测量目标位置,用零阶Sugeno型模糊控制器设定电机的转速,最后由电机伺服控制器进行电机速度电流双闭环控制。实验表明该控制系统满足机器人运动快速性和准确性的要求,成功应用于SCUT-Ⅱ型足球机器人。     

基于模糊神经网络的超声电机位置控制

由于超声马达的时变和非线性。使其速度与位置的高精度控制成为难题。为了提高超声马达伺服系统的精度，把模糊逻辑控制应用到神经网络中，设计了模糊神经网络控制器．通过模糊逻辑部分获得专家知识．神经网络部分调整参数。通过改变超声电机的驱动频率来实现精确的位置控制。在控制系统中采用5层网络结构和误差反向传播算法，算法的收敛速度很快。通过实验和仿真验证了这种方法的可行性。     

超精密工作台控制方案的优化选择

采用直线电动机加气浮导轨模式搭建大行程纳米级分辨率的超精密工作台,并建立超精密工作台进给系统的数学模型.通过计算机仿真分别分析单位反馈PID控制、带加速度前馈的PID控制、位置速度双环反馈和Smith预估控制等控制模式在不同材料做导轨时的控制指标.在控制系统选择上采用层次分析法建立综合评价体系,通过分析、计算、比较,确定位置环、速度环的双环反馈控制为本工作台最佳控制方案.