卧式链传动药仓运动控制研究

发布时间：2020-05-16 22:38

【摘要】：卧式链传动药仓是某新型弹药装填系统的重要组成部分,其快速精确定位对提高自动装填系统的装填性能与稳定性具有重要作用。本文针对自动装填系统中卧式链传动药仓的运动控制问题,结合药仓动力学分析与链传动相关理论,以永磁同步电机为控制对象,将一种结合滑模控制、边界层、自适应控制与神经网络控制技术的控制方法运用到药仓控制中。通过软件仿真与台架实验,证明其性能相比传统控制方式,取得了较大的进步。本文的主要成果包含以下几点:(1)详细介绍卧式链传动药仓的结构与工作流程,理论结合实际,指出链传动的不稳定性与药仓负载的时变性是影响药仓控制精度的主要问题。(2)结合药仓结构特性,进行动力学分析,推导出药仓动力学方程,并针对其中的链传动多边形效应展开深入研究,求出轨道约束型传动链速度与附加动载荷随啮合角的变化规律公式,并通过三维建模与动力学仿真,证明了公式的正确性。(3)针对药仓控制要求,将固定边界层滑模控制与RBF网络自适应补偿的固定边界层滑模控制两种新型控制方法运用在药仓控制中,分别进行Simulink仿真分析,对比传统的PID控制,证明了两种新型控制方法的控制性能更加适用于药仓控制。并结合ADAMS展开联合仿真,验证了控制方法的可行性。(4)搭建卧式链传动药仓实验平台,对固定边界层滑模控制方法与RBF网络自适应补偿的固定边界层滑模控制方法进行相应的实验验证。结论表明两种控制方法均能满足药仓精度要求,相比之下,RBF网络自适应补偿的固定边界层滑模控制具有更强的鲁棒性,对负载变化不敏感,更适用于药仓的控制。
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图２．３卧式链传动药仓局部示意图逡逑仓整体由左右两块铝制壳体通过若干个连接杆固连，其中一块壳体一侧安装速器组成的动力源，通过减速器二的输出轴与链轮配合，带动链轮旋转。药个储药筒，每个储药筒可以存放６块模块药，各个储药筒两端连接链节，滚轮的销轴连接，首尾相连置于轨道内，组成轨道传动链。工作时，储药筒路作间歇回转。链轮旋转时，与销轴上的滚轮啮合，从而带动链条，最终带转。药仓系统的总体传动方式如图２．邋４所示。逡逑药仓系统为全电控制系统，使用计算机作为上位机，工业级ＰＬＣ作为下位机设置在药仓一侧的永磁同步电机，，ＰＬＣ给电机驱动器发送模拟量信号带动机内部设有霍尔传感器，电机减速器一端设置绝对值编码器。逡逑

逦硕士学位论文逡逑药仓实验台架的三维图，如图２．邋２与图２．邋３所示。逡逑模块壳＼＾器逡逑图２．２卧式链传动药仓整体示意图逡逑储

本文编号：2667454