弹药自动装填子系统动作可靠性与故障诊断
发布时间：2021-03-23 07:33
由于系统复杂、对性能要求苛刻并且工作环境恶劣,目前火炮弹药自动装填系统存在故障时发的问题,同时由于缺乏故障诊断设备,故障的监测、排查和维修困难,可靠性和可维修性已成为弹药自动装填系统的性能瓶颈。本文以火炮弹药自动装填系统为对象,进行了动作可靠性估计、基于可靠性的优化设计和故障诊断的研究。以弹药装填系统中的典型子系统为例,构建了基于RecurDyn和Simulink的多学科仿真模型,将已知常见故障现象以概率形式抽象为模型中的不确定性参数;为提高模型准确性,对某标准状态样炮的完整弹药装填流程进行了测试实验,获得了弹药装填的关键动作数据,根据标准状态实测数据对相应模型进行了修正。对不确定性模型进行抽样和仿真,以不确定性参数为输入,以定位误差为输出,构建了基于径向基神经网络的代理模型,对代理模型进行Monte Carlo仿真,获得了某些动作中定位误差的概率密度分布,估计了动作可靠性定量数值;针对某些动作中可靠性较差的问题,提出了一种动作可靠性的间接优化方法,该方法解决了优化过程中反复求解动作可靠性数值带来的计算花费过大问题,通过对少量采样点的定位误差进行加权取和作为粒子群优化过程中的性能参数,...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１可靠性优化计算框架??
随机性的影响；在故障诊断中，利用响应信号的内在特征逆向推断不确定性参数，进行??系统状态和故障信息的分析。??本文结构和章节安排如图１．３所示。??！标胤雜励補定腿模ｉ教；??Ｉ、????＾…．占；…０Ｉ??１１?ｉｍｍｍ?ｉ?靠性化化ｈ?Ｉ?！?離霞数傾?ｉ?Ｉ??Ｉ、?１?—－——?Ｉ?Ｉ?Ｉ画数型主成分分析ｊ?呈??Ｉ?Ｉ?Ｉ?＇■■Ｊ?Ｉ??ｉ?ｊ动作可靠性齡十！?Ｉ?ｉ?ｔＳｆＳｆＳｉＭｒ?！诊断机站餘！＾?ｉ??Ｉ?Ｉ?ｉ?Ｉ?诊断换巧文件?Ｉ??＝…．…－?濟３赵??Ｉ?夺?令?，－一＾＾－―?、Ｉ??￣?Ｉ?ｉＳＳ？５５＾ｉｌ??；?Ｖ?Ｊ?＼??：＞＞?????????Ｉ??图１．３本文结构和章节安排??第２章内容为不确定性建模部分，为全文的基础工作，后续章节中需要用到的典??型子系统为例，进行了控制、电机、多体动力学与液压等多学科建模、故障分析与数学??抽象，Ｗ及基于标准状态的模型修正。??第３章为动作可靠性估计与可靠性优化，根据仿真样本构建了基于径向基神经网络??的代理模型，对代理模型进行Ｍｏｎｔｅ?Ｃａｒｌｏ仿真，完成了动作可靠性数值的估计；为降??低计算花费，本文提出了一种动作可靠性的间接优化方法，某新型协调装置为例进行??了计算与优化。??第４章为弹药装填系统的故障诊断
（３）输弹：输弹机将弹丸输入炮膛；??（４）输弹返回：输弹机收链；??（５）摆弹返回：托弹盘收回原位置；??（６）协调返回：协调器返回至接弹口。??其中任一动作的异常都可能造成与之衔接的下一动作的故障，而任一动作造成弹药装填任务的失败。所Ｗ对弹药装填的建模、分析与故障诊断是通过统或者单个动作来进行的。??某协调器协调过程的不确定性建模??．１协调过程仿真模型??协调器（图２．１）用于接收弹仓内被推弹器所推送出来的弹丸，再将该弹弹线上由输弹机输弹入膛后协调器返回原位。协调器由支臂、托弹盘、右前、驱动电机、摆弹油缸、小平衡机、行军固定装置、电位器、测速电机、成。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]平面轨迹机构的运动可靠性分析[J]. 成诚,张均富. 机械科学与技术. 2014(11)
[2]基于故障树编码的火炮故障诊断方法研究[J]. 马野,戴耀,岳冬梅. 火炮发射与控制学报. 2014(03)
[3]飞机起落架收放机构功能可靠性与灵敏度分析[J]. 杨旭锋,刘永寿,何勇. 航空制造技术. 2014(03)
[4]新型自行火炮机电设备故障诊断与维修保障系统的设计[J]. 廖学兵,杨云飞,龚长虹,吴建磊. 计算机测量与控制. 2014(01)
[5]基于粒子群神经网络的异步电机故障诊断系统的研究[J]. 付光杰,任娇,赵海龙,牟海维,姚建红. 化工自动化及仪表. 2013(02)
[6]考虑参数随机性的供输弹系统动力学及动作可靠性仿真研究[J]. 李伟,马吉胜,狄长春,吴大林. 兵工学报. 2012(06)
[7]利用响应面方法的汽轮机叶片振动可靠性分析[J]. 段巍,王璋奇. 振动.测试与诊断. 2012(01)
[8]Kriging代理模型在对地观测卫星系统优化中的应用[J]. 刘晓路,陈盈果,贺仁杰,陈英武. 自动化学报. 2012(01)
[9]基于改进一次二阶矩法的圆弧齿轮传动可靠性研究[J]. 曾照辉,焦国太,郭云健. 机械. 2009(11)
[10]某型自行火炮电气故障诊断专家系统的设计与实现[J]. 李茂林,石志勇,董志鹏,关进辉. 兵工自动化. 2009(11)
博士论文
[1]基于多源信息融合的大型水压机故障诊断与状态评估研究[D]. 陈晖.中南大学 2012
[2]证据理论及其复杂系统可靠性分析方法与应用研究[D]. 杨建平.电子科技大学 2012
[3]粒子群优化算法研究及其应用[D]. 王维博.西南交通大学 2012
[4]考虑原始误差与磨损的机构运动可靠性分析[D]. 同长虹.兰州理工大学 2011
[5]随机结构与随机动力系统中的响应、分岔与混沌及其控制[D]. 吴存利.西北工业大学 2007
[6]多元统计分析在设备状态监测诊断中的应用研究[D]. 何清波.中国科学技术大学 2007
[7]复杂结构可靠性分析及设计研究[D]. 刘成立.西北工业大学 2006
[8]机构动作可靠性仿真技术研究[D]. 纪玉杰.东北大学 2006
[9]大口径火炮故障分析与故障预测技术研究[D]. 秦俊奇.南京理工大学 2005
[10]远程火箭炮武器系统可靠性研究[D]. 冯广斌.南京理工大学 2004
硕士论文
[1]火炮状态智能诊断技术研究[D]. 吴军.南京理工大学 2013
[2]系统模糊可靠性研究[D]. 李冬娜.兰州理工大学 2008
本文编号：3095422
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１可靠性优化计算框架??
随机性的影响；在故障诊断中，利用响应信号的内在特征逆向推断不确定性参数，进行??系统状态和故障信息的分析。??本文结构和章节安排如图１．３所示。??！标胤雜励補定腿模ｉ教；??Ｉ、????＾…．占；…０Ｉ??１１?ｉｍｍｍ?ｉ?靠性化化ｈ?Ｉ?！?離霞数傾?ｉ?Ｉ??Ｉ、?１?—－——?Ｉ?Ｉ?Ｉ画数型主成分分析ｊ?呈??Ｉ?Ｉ?Ｉ?＇■■Ｊ?Ｉ??ｉ?ｊ动作可靠性齡十！?Ｉ?ｉ?ｔＳｆＳｆＳｉＭｒ?！诊断机站餘！＾?ｉ??Ｉ?Ｉ?ｉ?Ｉ?诊断换巧文件?Ｉ??＝…．…－?濟３赵??Ｉ?夺?令?，－一＾＾－―?、Ｉ??￣?Ｉ?ｉＳＳ？５５＾ｉｌ??；?Ｖ?Ｊ?＼??：＞＞?????????Ｉ??图１．３本文结构和章节安排??第２章内容为不确定性建模部分，为全文的基础工作，后续章节中需要用到的典??型子系统为例，进行了控制、电机、多体动力学与液压等多学科建模、故障分析与数学??抽象，Ｗ及基于标准状态的模型修正。??第３章为动作可靠性估计与可靠性优化，根据仿真样本构建了基于径向基神经网络??的代理模型，对代理模型进行Ｍｏｎｔｅ?Ｃａｒｌｏ仿真，完成了动作可靠性数值的估计；为降??低计算花费，本文提出了一种动作可靠性的间接优化方法，某新型协调装置为例进行??了计算与优化。??第４章为弹药装填系统的故障诊断
（３）输弹：输弹机将弹丸输入炮膛；??（４）输弹返回：输弹机收链；??（５）摆弹返回：托弹盘收回原位置；??（６）协调返回：协调器返回至接弹口。??其中任一动作的异常都可能造成与之衔接的下一动作的故障，而任一动作造成弹药装填任务的失败。所Ｗ对弹药装填的建模、分析与故障诊断是通过统或者单个动作来进行的。??某协调器协调过程的不确定性建模??．１协调过程仿真模型??协调器（图２．１）用于接收弹仓内被推弹器所推送出来的弹丸，再将该弹弹线上由输弹机输弹入膛后协调器返回原位。协调器由支臂、托弹盘、右前、驱动电机、摆弹油缸、小平衡机、行军固定装置、电位器、测速电机、成。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]平面轨迹机构的运动可靠性分析[J]. 成诚,张均富. 机械科学与技术. 2014(11)
[2]基于故障树编码的火炮故障诊断方法研究[J]. 马野,戴耀,岳冬梅. 火炮发射与控制学报. 2014(03)
[3]飞机起落架收放机构功能可靠性与灵敏度分析[J]. 杨旭锋,刘永寿,何勇. 航空制造技术. 2014(03)
[4]新型自行火炮机电设备故障诊断与维修保障系统的设计[J]. 廖学兵,杨云飞,龚长虹,吴建磊. 计算机测量与控制. 2014(01)
[5]基于粒子群神经网络的异步电机故障诊断系统的研究[J]. 付光杰,任娇,赵海龙,牟海维,姚建红. 化工自动化及仪表. 2013(02)
[6]考虑参数随机性的供输弹系统动力学及动作可靠性仿真研究[J]. 李伟,马吉胜,狄长春,吴大林. 兵工学报. 2012(06)
[7]利用响应面方法的汽轮机叶片振动可靠性分析[J]. 段巍,王璋奇. 振动.测试与诊断. 2012(01)
[8]Kriging代理模型在对地观测卫星系统优化中的应用[J]. 刘晓路,陈盈果,贺仁杰,陈英武. 自动化学报. 2012(01)
[9]基于改进一次二阶矩法的圆弧齿轮传动可靠性研究[J]. 曾照辉,焦国太,郭云健. 机械. 2009(11)
[10]某型自行火炮电气故障诊断专家系统的设计与实现[J]. 李茂林,石志勇,董志鹏,关进辉. 兵工自动化. 2009(11)
博士论文
[1]基于多源信息融合的大型水压机故障诊断与状态评估研究[D]. 陈晖.中南大学 2012
[2]证据理论及其复杂系统可靠性分析方法与应用研究[D]. 杨建平.电子科技大学 2012
[3]粒子群优化算法研究及其应用[D]. 王维博.西南交通大学 2012
[4]考虑原始误差与磨损的机构运动可靠性分析[D]. 同长虹.兰州理工大学 2011
[5]随机结构与随机动力系统中的响应、分岔与混沌及其控制[D]. 吴存利.西北工业大学 2007
[6]多元统计分析在设备状态监测诊断中的应用研究[D]. 何清波.中国科学技术大学 2007
[7]复杂结构可靠性分析及设计研究[D]. 刘成立.西北工业大学 2006
[8]机构动作可靠性仿真技术研究[D]. 纪玉杰.东北大学 2006
[9]大口径火炮故障分析与故障预测技术研究[D]. 秦俊奇.南京理工大学 2005
[10]远程火箭炮武器系统可靠性研究[D]. 冯广斌.南京理工大学 2004
硕士论文
[1]火炮状态智能诊断技术研究[D]. 吴军.南京理工大学 2013
[2]系统模糊可靠性研究[D]. 李冬娜.兰州理工大学 2008
本文编号：3095422
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