某型舵机改进设计及其仿真分析
发布时间：2021-02-25 19:35
舵机是制导炮弹的执行机构,其功能就是把弹载计算机的控制信号转换成舵片的舵偏角,进而实现弹体飞行姿态的调整达到制导目的。为了适应精确制导的技术发展需求,舵机的研究迫切需要从简单的舵片定向定角度偏转向角位移伺服比例控制转变。为了能增大舵机角度工作范围,使输出角度变得可以比例调节,提高舵机系统动态特性、稳态性能。本论文把经典俄产D02红土地BANG-BANG式气动舵机改进设计成闭环角度比例控制舵机。具体研究内容包括以下几个方面:调整设计舵机气路、各模块空间位置,为传感器、控制器等功能补充部件留出装配空间;重新设计解锁开舵装置,减少火工品使用量,保证舵机可靠性;改进设计气动减压阀,提高其可靠性和稳态性能;研究设计正切传动机构和十字交叉轴联轴器,增大传动系统稳定性、高效性。对机械结构设计结果进行有限元仿真分析,主要包括:解锁机构的静力学、气密性仿真分析;气动减压阀模态分析;正切传动机构动力学仿真分析;十字交叉轴联轴器静力学仿真分析等。根据仿真结果验证结构改进设计后的可行性、可靠性。依据经典PID专家经验和模糊控制知识,设计本舵机的自整定模糊PID控制器,对舵机简化模型进行控制仿真分析,对比所设计...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的来源
1.2 研究的目的和意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 舵机伺服系统发展现状
1.3.2 舵机控制驱动器研究现状
1.3.3 气动技术研究现状
1.4 主要研究内容
第2章 舵机机械结构改进设计
2.1 舵机系统组成
2.1.1 原舵机系统组成
2.1.2 本舵机系统组成
2.1.3 舵机改进模块分析
2.2 开舵解锁系统设计
2.2.1 解锁装置结构设计
2.2.2 解锁装置可行性分析
2.2.3 解锁装置静力学分析
2.2.4 解锁装置气密性分析
2.3 高效减压阀设计
2.3.1 减压阀结构设计
2.3.2 减压阀模态仿真分析
2.3.3 减压阀性能分析
2.4 气动伺服传动机构
2.4.1 正切机构
2.4.2 联轴器设计
2.5 舵机结构改进模型分析
2.6 本章小结
第3章 舵机控制驱动器设计
3.1 舵机控制器设计
3.1.1 经典PID专家经验
3.1.2 模糊控制算法
3.1.3 舵机自整定模糊PID控制器设计
3.2 舵机驱动器设计
3.2.1 PWM脉宽调制
3.2.2 占空比气压校正器
3.3 本章小结
第4章 舵机系统动力学仿真分析
4.1 舵机边界条件
4.1.1 舵面铰链力矩
4.1.2 舵机气缸摩擦
4.2 舵机ADAMS动力学建模
4.2.1 舵机动力学模型
4.2.2 舵机动力学模型约束
4.2.3 舵机控制变量
4.3 系统动力学仿真及舵机性能分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速运动舵机的气动伺服加载特性研究[J]. 魏琼,吴帅,焦宗夏,尚耀星. 航空学报. 2013(08)
[2]基于舵机负载大范围变化的研究[J]. 崇阳,张科. 计算机测量与控制. 2011(06)
[3]闭环比例气动舵机的非线性建模分析[J]. 张元,周长省,韩文超,许绍杰. 四川兵工学报. 2011(05)
[4]基于模糊PID控制器的控制方法研究[J]. 王述彦,师宇,冯忠绪. 机械科学与技术. 2011(01)
[5]一种提高伺服系统快速响应能力的控制算法[J]. 彭世忠,周彦江,崔立辉. 兵工自动化. 2010(12)
[6]高压气体定容积充放气的特性[J]. 杨钢,徐小威,高隆隆,李宝仁. 兰州理工大学学报. 2010(03)
[7]小口径气动元件流量特性测量及合成方法[J]. 王涛,彭光正,香川利春. 机械工程学报. 2009(06)
[8]开关先导型超高压气动减压阀原理与特性研究[J]. 王宣银,皮阳军,徐志鹏,余状. 浙江大学学报(工学版). 2008(06)
[9]从传统制导武器到信息化弹药——美军不断强化“发现即摧毁”打击能力[J]. 王树斌. 现代军事. 2007(01)
[10]气动执行器伺服定位模糊PID控制[J]. 曹会发,陶国良,周洪. 机床与液压. 2006(09)
博士论文
[1]电控机械式自动变速器（AMT）换挡气动伺服控制[D]. 钱鹏飞.浙江大学 2014
[2]气动元件流量特性参数辨识新方法研究[D]. 赵卫.上海交通大学 2011
[3]近空间飞行器鲁棒自适应协调控制研究[D]. 程路.南京航空航天大学 2011
[4]高压气动比例减压阀的结构优化与特性研究[D]. 徐志鹏.浙江大学 2010
硕士论文
[1]大溢流气动减压阀的设计与研究[D]. 徐文佳.浙江大学 2015
[2]复杂腔体零件差压式气密性检测系统仿真与设计[D]. 何志华.武汉理工大学 2014
[3]高速飞行器电动舵机伺服系统动力学仿真[D]. 王乐.哈尔滨工业大学 2013
[4]高压气动减压阀的结构改进与特性分析[D]. 宋有明.兰州理工大学 2013
[5]电磁阀的数字样机技术研究及性能仿真[D]. 蔺帅南.上海交通大学 2013
[6]单组舵控火箭弹气动布局与控制策略研究[D]. 杜韩东.中北大学 2011
[7]制导炮弹电动舵机控制器设计与分析[D]. 王生明.南京理工大学 2010
[8]电液伺服系统模糊PID控制仿真与试验研究[D]. 田凡.太原理工大学 2010
[9]高速无人机电动舵机控制器的设计与实现[D]. 周小庆.浙江大学 2010
[10]基于DSP的气动伺服控制器硬件研究与设计[D]. 张孝阳.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3051474
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的来源
1.2 研究的目的和意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 舵机伺服系统发展现状
1.3.2 舵机控制驱动器研究现状
1.3.3 气动技术研究现状
1.4 主要研究内容
第2章 舵机机械结构改进设计
2.1 舵机系统组成
2.1.1 原舵机系统组成
2.1.2 本舵机系统组成
2.1.3 舵机改进模块分析
2.2 开舵解锁系统设计
2.2.1 解锁装置结构设计
2.2.2 解锁装置可行性分析
2.2.3 解锁装置静力学分析
2.2.4 解锁装置气密性分析
2.3 高效减压阀设计
2.3.1 减压阀结构设计
2.3.2 减压阀模态仿真分析
2.3.3 减压阀性能分析
2.4 气动伺服传动机构
2.4.1 正切机构
2.4.2 联轴器设计
2.5 舵机结构改进模型分析
2.6 本章小结
第3章 舵机控制驱动器设计
3.1 舵机控制器设计
3.1.1 经典PID专家经验
3.1.2 模糊控制算法
3.1.3 舵机自整定模糊PID控制器设计
3.2 舵机驱动器设计
3.2.1 PWM脉宽调制
3.2.2 占空比气压校正器
3.3 本章小结
第4章 舵机系统动力学仿真分析
4.1 舵机边界条件
4.1.1 舵面铰链力矩
4.1.2 舵机气缸摩擦
4.2 舵机ADAMS动力学建模
4.2.1 舵机动力学模型
4.2.2 舵机动力学模型约束
4.2.3 舵机控制变量
4.3 系统动力学仿真及舵机性能分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速运动舵机的气动伺服加载特性研究[J]. 魏琼,吴帅,焦宗夏,尚耀星. 航空学报. 2013(08)
[2]基于舵机负载大范围变化的研究[J]. 崇阳,张科. 计算机测量与控制. 2011(06)
[3]闭环比例气动舵机的非线性建模分析[J]. 张元,周长省,韩文超,许绍杰. 四川兵工学报. 2011(05)
[4]基于模糊PID控制器的控制方法研究[J]. 王述彦,师宇,冯忠绪. 机械科学与技术. 2011(01)
[5]一种提高伺服系统快速响应能力的控制算法[J]. 彭世忠,周彦江,崔立辉. 兵工自动化. 2010(12)
[6]高压气体定容积充放气的特性[J]. 杨钢,徐小威,高隆隆,李宝仁. 兰州理工大学学报. 2010(03)
[7]小口径气动元件流量特性测量及合成方法[J]. 王涛,彭光正,香川利春. 机械工程学报. 2009(06)
[8]开关先导型超高压气动减压阀原理与特性研究[J]. 王宣银,皮阳军,徐志鹏,余状. 浙江大学学报(工学版). 2008(06)
[9]从传统制导武器到信息化弹药——美军不断强化“发现即摧毁”打击能力[J]. 王树斌. 现代军事. 2007(01)
[10]气动执行器伺服定位模糊PID控制[J]. 曹会发,陶国良,周洪. 机床与液压. 2006(09)
博士论文
[1]电控机械式自动变速器（AMT）换挡气动伺服控制[D]. 钱鹏飞.浙江大学 2014
[2]气动元件流量特性参数辨识新方法研究[D]. 赵卫.上海交通大学 2011
[3]近空间飞行器鲁棒自适应协调控制研究[D]. 程路.南京航空航天大学 2011
[4]高压气动比例减压阀的结构优化与特性研究[D]. 徐志鹏.浙江大学 2010
硕士论文
[1]大溢流气动减压阀的设计与研究[D]. 徐文佳.浙江大学 2015
[2]复杂腔体零件差压式气密性检测系统仿真与设计[D]. 何志华.武汉理工大学 2014
[3]高速飞行器电动舵机伺服系统动力学仿真[D]. 王乐.哈尔滨工业大学 2013
[4]高压气动减压阀的结构改进与特性分析[D]. 宋有明.兰州理工大学 2013
[5]电磁阀的数字样机技术研究及性能仿真[D]. 蔺帅南.上海交通大学 2013
[6]单组舵控火箭弹气动布局与控制策略研究[D]. 杜韩东.中北大学 2011
[7]制导炮弹电动舵机控制器设计与分析[D]. 王生明.南京理工大学 2010
[8]电液伺服系统模糊PID控制仿真与试验研究[D]. 田凡.太原理工大学 2010
[9]高速无人机电动舵机控制器的设计与实现[D]. 周小庆.浙江大学 2010
[10]基于DSP的气动伺服控制器硬件研究与设计[D]. 张孝阳.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3051474
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3051474.html
