基于液压驱动的自动操瞄系统设计与实现
发布时间：2021-05-27 09:52
为了适应国内外多管火箭发射车的技术发展要求，提高我院发射车自动操瞄的性能，降低成本，本文结合我院某自研型号自动操瞄系统的设计研制需求，对发射车进行了自动操瞄系统设计，完成了自动操瞄系统PID控制算法的仿真分析和软件设计。自动操瞄系统采用液压操瞄方式，通过火控系统的一体化计算机进行控制，完成发射车俯仰和回转运动，火控计算机和液压系统之间通过自动操瞄组件实现由控制信号到阀件驱动信号的转换。通过对发射平台负载的计算和分析，选择了液压系统油缸的参数，并选择了流量比例阀来实现调速控制。为满足自动操瞄系统的精度、速度和平稳性等多方面的要求，本文建立了液压系统和负载的仿真模型，设计了一套开环控制和闭环控制相结合的控制方式，满足操瞄速度和精度的双重要求，同时，还可以通过调整控制算法中的一些参数，来改变操瞄的速度，使操瞄过程具有较好的平稳性，减少了操瞄过程对系统的冲击影响。在火控计算机上，编制了自动操瞄控制软件，通过该软件控制自动操瞄组件实现液压系统的控制。通过实物调试情况，结果表明，该发射车自动操瞄系统具有良好的响应速度和控制精度，PID控制算法选取合理，发射车自动操瞄系统的功能和性能指标达到设计要求...
【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】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及其意义
1.2 自动操瞄系统国内外研究历程及发展趋势
1.2.1 自动操瞄系统国内外研究历程
1.2.2 自动操瞄系统的未来发展趋势
1.3 论文的主要工作
1.3.1 论文主要研究内容
1.3.2 论文主要成果
1.4 本章小结
第2章 系统方案设计
2.1 功能和指标要求
2.1.1 功能要求
2.1.2 指标要求
2.2 系统方案设计
2.3 火控计算机设计
2.4 高低角传感器及方向角传感器设计
2.5 定位定向组件设计
2.6 液压系统设计
2.7 本章小结
第3章 液压系统设计
3.1 负载特点
3.1.1 俯仰部分参数计算
3.1.2 回转部分参数计算
3.2 液压系统原理设计
3.3 主要阀件选型
3.3.1 比例方向阀
3.3.2 比例调速阀
3.4 本章小结
第4章 系统建模和仿真
4.1 关键阀件建模
4.1.1 比例方向阀模型
4.1.2 比例调速阀模型
4.2 液压系统模型
4.2.1 俯仰方向
4.2.2 回转方向
4.3 控制算法及仿真
4.3.1 俯仰控制算法及仿真
4.3.2 回转控制算法
4.4 PID 参数整定
4.4.1 模糊控制理论
4.4.2 模糊 PID 参数调节器设计
4.4.3 模糊规则设计
4.4.4 系统仿真
4.5 本章小结
第5章 软件设计
5.1 软件运行环境
5.2 软件接口
5.3 软件设计
5.3.1 软件结构设计
5.3.2 操瞄功能设计
5.3.3 可靠性及安全性设计
5.4 PID 参数整定算法
5.5 实物调试
5.6 本章小结
结论
附录 操瞄程序源代码
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于高机动条件下的坦克火控系统[J]. 王钦钊,谷晓伟,李小龙,王春忠. 兵工自动化. 2012(03)
[2]星载CAN总线电接口特性研究[J]. 李新贝,高山,谭超,邵根忠. 航天器工程. 2012(01)
[3]机载火控系统精度分析[J]. 王海青,王岩,解向军. 飞机设计. 2011(04)
[4]航空火控系统任务分析与任务管理关键技术[J]. 王琳,寇英信,付雅芳,于雷. 火力与指挥控制. 2011(08)
[5]新一代战斗机综合火控系统的发展[J]. 邵咏松,翟文军. 电光与控制. 2011(07)
[6]比例方向阀的流量特性数据获取及拟合[J]. 胡瑢华,朱冠军,刘国平. 机床与液压. 2010(23)
[7]某新型榴弹炮火控系统效能分析[J]. 周全,曲玉琨,钟良海,张朝星,王彦朝. 四川兵工学报. 2010(10)
[8]装备自主维修保障技术体系研究[J]. 徐玉国,刘冠军,邱静,苏永定. 中国机械工程. 2010(14)
[9]军民融合式装备保障的基本构想[J]. 邹小军,吴鸣. 国防科技工业. 2009(08)
[10]基于B/S结构的数据库加密设计[J]. 张杰,徐元熙. 微计算机信息. 2008(33)
博士论文
[1]某集束防空火箭炮位置伺服系统的鲁棒控制与应用研究[D]. 柴华伟.南京理工大学 2008
[2]某箱式多管火箭炮快速装填与高精度自动操瞄系统研究[D]. 朱玉川.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]分布式高炮火控系统拦阻射击体制研究[D]. 张砚.南京理工大学 2009
[2]自动操瞄系统半实物仿真研究[D]. 郑仕德.电子科技大学 2009
[3]基于Freescale微处理器的小型火炮角度伺服控制系统[D]. 王伟.中北大学 2009
[4]基于DSP的某发射装置随动控制系统设计与研究[D]. 李邦.南京理工大学 2008
[5]基于CAN总线的作战车辆综合电子信息系统的研究[D]. 许海燕.河海大学 2004
[6]虚拟闭环校射[D]. 王华.南京理工大学 2003
本文编号：3207359
【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】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及其意义
1.2 自动操瞄系统国内外研究历程及发展趋势
1.2.1 自动操瞄系统国内外研究历程
1.2.2 自动操瞄系统的未来发展趋势
1.3 论文的主要工作
1.3.1 论文主要研究内容
1.3.2 论文主要成果
1.4 本章小结
第2章 系统方案设计
2.1 功能和指标要求
2.1.1 功能要求
2.1.2 指标要求
2.2 系统方案设计
2.3 火控计算机设计
2.4 高低角传感器及方向角传感器设计
2.5 定位定向组件设计
2.6 液压系统设计
2.7 本章小结
第3章 液压系统设计
3.1 负载特点
3.1.1 俯仰部分参数计算
3.1.2 回转部分参数计算
3.2 液压系统原理设计
3.3 主要阀件选型
3.3.1 比例方向阀
3.3.2 比例调速阀
3.4 本章小结
第4章 系统建模和仿真
4.1 关键阀件建模
4.1.1 比例方向阀模型
4.1.2 比例调速阀模型
4.2 液压系统模型
4.2.1 俯仰方向
4.2.2 回转方向
4.3 控制算法及仿真
4.3.1 俯仰控制算法及仿真
4.3.2 回转控制算法
4.4 PID 参数整定
4.4.1 模糊控制理论
4.4.2 模糊 PID 参数调节器设计
4.4.3 模糊规则设计
4.4.4 系统仿真
4.5 本章小结
第5章 软件设计
5.1 软件运行环境
5.2 软件接口
5.3 软件设计
5.3.1 软件结构设计
5.3.2 操瞄功能设计
5.3.3 可靠性及安全性设计
5.4 PID 参数整定算法
5.5 实物调试
5.6 本章小结
结论
附录 操瞄程序源代码
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于高机动条件下的坦克火控系统[J]. 王钦钊,谷晓伟,李小龙,王春忠. 兵工自动化. 2012(03)
[2]星载CAN总线电接口特性研究[J]. 李新贝,高山,谭超,邵根忠. 航天器工程. 2012(01)
[3]机载火控系统精度分析[J]. 王海青,王岩,解向军. 飞机设计. 2011(04)
[4]航空火控系统任务分析与任务管理关键技术[J]. 王琳,寇英信,付雅芳,于雷. 火力与指挥控制. 2011(08)
[5]新一代战斗机综合火控系统的发展[J]. 邵咏松,翟文军. 电光与控制. 2011(07)
[6]比例方向阀的流量特性数据获取及拟合[J]. 胡瑢华,朱冠军,刘国平. 机床与液压. 2010(23)
[7]某新型榴弹炮火控系统效能分析[J]. 周全,曲玉琨,钟良海,张朝星,王彦朝. 四川兵工学报. 2010(10)
[8]装备自主维修保障技术体系研究[J]. 徐玉国,刘冠军,邱静,苏永定. 中国机械工程. 2010(14)
[9]军民融合式装备保障的基本构想[J]. 邹小军,吴鸣. 国防科技工业. 2009(08)
[10]基于B/S结构的数据库加密设计[J]. 张杰,徐元熙. 微计算机信息. 2008(33)
博士论文
[1]某集束防空火箭炮位置伺服系统的鲁棒控制与应用研究[D]. 柴华伟.南京理工大学 2008
[2]某箱式多管火箭炮快速装填与高精度自动操瞄系统研究[D]. 朱玉川.南京理工大学 2007
硕士论文
[1]分布式高炮火控系统拦阻射击体制研究[D]. 张砚.南京理工大学 2009
[2]自动操瞄系统半实物仿真研究[D]. 郑仕德.电子科技大学 2009
[3]基于Freescale微处理器的小型火炮角度伺服控制系统[D]. 王伟.中北大学 2009
[4]基于DSP的某发射装置随动控制系统设计与研究[D]. 李邦.南京理工大学 2008
[5]基于CAN总线的作战车辆综合电子信息系统的研究[D]. 许海燕.河海大学 2004
[6]虚拟闭环校射[D]. 王华.南京理工大学 2003
本文编号：3207359
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3207359.html
