某自动装填机械手精确定位控制及实验研究
发布时间：2021-06-11 10:32
火炮自动装填机械手是火炮自动装填系统的重要组成部分,自动装填机械手的供输弹位置跟踪精度、定位控制精度、速度以及稳定性都直接影响到整个供输弹过程能否顺利、高效、平稳的进行。本文以某火炮自动装填台架为背景,针对自动装填机械手在运动过程中存在的位置跟踪与定位控制的问题,运用Adams、MATLAB软件对火炮自动装填机械手进行了动力学建模、控制策略研究,提出了自适应动态面滑模控制并开展了一系列的工程实验工作,最终取得了较好的控制效果。本文的主要研究内容如下:（1）对火炮自动装填机械手的构成以及工作原理进行相应的介绍,并且针对自动装填机械手的运动特性建立相应的动力学方程。运用Creo、Adams软件建立其动力学模型,同时结合Adams中的PID控制模块以及联合MATLAB仿真对自动装填机械手虚拟样机进行运动轨迹的规划、位置跟踪控制和定位控制的实现。通过结果分析自动装填机械手虚拟样机运动性能,为之后的控制策略设计提供参考依据。（2）建立了基于Matlab/Simulink软件的自动装填机械手控制系统仿真平台。针对火炮自动装填机械手进行供输弹回转过程的位置跟踪控制与定位控制的问题,采用了一种自适应动...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１自动装填机械手的三维示意图??
根据弹药自动装填系统对自动装填机械手提出的尺寸要求以及功能要求，利??用Ｃｒｅｏ软件，对自动装填机械手零件进行三维建模，经过零件装配之后，得到自动装??填机械手的三维结构示意图如图２．１所示：??图２．１自动装填机械手的三维示意图??从图中的三维示意图可以看出，自动装填机械手主要由机械系统和电气控制系统组??成。机械系统包括三大部分：底座、回转部、平动部，具体结构示意图见图２．２：??自动装填机械手???Ｉ?ｖ￣?▼???回转部?｜?底座?平动部＾??，１?，?１?Ｉ?，，??，１?．?１?；?ｉ?ｉ?Ｉ??回?｜?平??转回＠?动平平??驱转?ｇ?驱动动?Ｊ?５??动支ｇ?动齿导??齿承齿条轨??轮?匕??图２．２自动装填机械手基本结构示意图??一■、底座：??起固定支撑作用，主要用于固定整个装置，同时也用来固定回转支承的外齿轮，保??持相对地面静止的状态。??二、回转部??主要由回转驱动轴和驱动齿轮、回转支承、回转体构成。??１．回转驱动轴和驱动齿轮：经过减速器与永磁同步电机相连，为回转动作提供输入??扭矩；驱动齿轮与固定的回转支承外齿轮啮合构成行星齿轮系统
根据弹药自动装填系统对自动装填机械手提出的尺寸要求以及功能要求，利??用Ｃｒｅｏ软件，对自动装填机械手零件进行三维建模，经过零件装配之后，得到自动装??填机械手的三维结构示意图如图２．１所示：??图２．１自动装填机械手的三维示意图??从图中的三维示意图可以看出，自动装填机械手主要由机械系统和电气控制系统组??成。机械系统包括三大部分：底座、回转部、平动部，具体结构示意图见图２．２：??自动装填机械手???Ｉ?ｖ￣?▼???回转部?｜?底座?平动部＾??，１?，?１?Ｉ?，，??，１?．?１?；?ｉ?ｉ?Ｉ??回?｜?平??转回＠?动平平??驱转?ｇ?驱动动?Ｊ?５??动支ｇ?动齿导??齿承齿条轨??轮?匕??图２．２自动装填机械手基本结构示意图??一■、底座：??起固定支撑作用，主要用于固定整个装置，同时也用来固定回转支承的外齿轮，保??持相对地面静止的状态。??二、回转部??主要由回转驱动轴和驱动齿轮、回转支承、回转体构成。??１．回转驱动轴和驱动齿轮：经过减速器与永磁同步电机相连，为回转动作提供输入??扭矩；驱动齿轮与固定的回转支承外齿轮啮合构成行星齿轮系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]链式自动化弹仓的自适应模糊滑模控制[J]. 朱国勇,陈龙淼. 兵工自动化. 2017(08)
[2]基于一种新型趋近律的分数阶Duffling不确定系统的自适应滑模同步[J]. 毛北行. 中山大学学报(自然科学版). 2017(04)
[3]基于PLC的弹药装填机械手控制系统设计[J]. 翁海宽,江剑. 机械制造与自动化. 2016(06)
[4]基于滑模观测器与滑模控制器的永磁同步电机无位置传感器控制[J]. 陈思溢,皮佑国. 电工技术学报. 2016(12)
[5]随机振动机械臂的自适应鲁棒滑模控制[J]. 姚来鹏,侯保林. 中国机械工程. 2016(05)
[6]非匹配不确定离散系统的无抖振积分滑模控制[J]. 董文瀚,马振强,解武杰,马骏. 控制与决策. 2015(12)
[7]四旋翼无人机设计与滑模控制仿真[J]. 尤元,李闻先. 现代电子技术. 2015(15)
[8]链式回转弹仓的自适应鲁棒控制[J]. 邹权,钱林方,徐亚栋,蒋清山,刘艳辉. 兵工学报. 2014(11)
[9]某高速供弹系统新型指数趋近律滑模控制[J]. 王茂森,陆建,董永明,施建国. 计算机仿真. 2014(07)
[10]动态面滑模控制在大型液压起竖系统中的应用研究[J]. 李良,谢建,黄建招. 兵工学报. 2014(02)
博士论文
[1]某大口径火炮弹药自动装填控制系统关键问题研究[D]. 邹权.南京理工大学 2015
硕士论文
[1]变负载链式自动化弹仓的运动控制研究[D]. 朱国勇.南京理工大学 2017
[2]某自动供输弹机械手结构设计与优化[D]. 顾伟亮.南京理工大学 2016
[3]某火炮协调器优化设计及控制技术研究[D]. 才秦东.南京理工大学 2016
[4]考虑齿隙非线性的传弹机械手控制技术研究[D]. 肖宇强.南京理工大学 2015
本文编号：3224366
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１自动装填机械手的三维示意图??
根据弹药自动装填系统对自动装填机械手提出的尺寸要求以及功能要求，利??用Ｃｒｅｏ软件，对自动装填机械手零件进行三维建模，经过零件装配之后，得到自动装??填机械手的三维结构示意图如图２．１所示：??图２．１自动装填机械手的三维示意图??从图中的三维示意图可以看出，自动装填机械手主要由机械系统和电气控制系统组??成。机械系统包括三大部分：底座、回转部、平动部，具体结构示意图见图２．２：??自动装填机械手???Ｉ?ｖ￣?▼???回转部?｜?底座?平动部＾??，１?，?１?Ｉ?，，??，１?．?１?；?ｉ?ｉ?Ｉ??回?｜?平??转回＠?动平平??驱转?ｇ?驱动动?Ｊ?５??动支ｇ?动齿导??齿承齿条轨??轮?匕??图２．２自动装填机械手基本结构示意图??一■、底座：??起固定支撑作用，主要用于固定整个装置，同时也用来固定回转支承的外齿轮，保??持相对地面静止的状态。??二、回转部??主要由回转驱动轴和驱动齿轮、回转支承、回转体构成。??１．回转驱动轴和驱动齿轮：经过减速器与永磁同步电机相连，为回转动作提供输入??扭矩；驱动齿轮与固定的回转支承外齿轮啮合构成行星齿轮系统
根据弹药自动装填系统对自动装填机械手提出的尺寸要求以及功能要求，利??用Ｃｒｅｏ软件，对自动装填机械手零件进行三维建模，经过零件装配之后，得到自动装??填机械手的三维结构示意图如图２．１所示：??图２．１自动装填机械手的三维示意图??从图中的三维示意图可以看出，自动装填机械手主要由机械系统和电气控制系统组??成。机械系统包括三大部分：底座、回转部、平动部，具体结构示意图见图２．２：??自动装填机械手???Ｉ?ｖ￣?▼???回转部?｜?底座?平动部＾??，１?，?１?Ｉ?，，??，１?．?１?；?ｉ?ｉ?Ｉ??回?｜?平??转回＠?动平平??驱转?ｇ?驱动动?Ｊ?５??动支ｇ?动齿导??齿承齿条轨??轮?匕??图２．２自动装填机械手基本结构示意图??一■、底座：??起固定支撑作用，主要用于固定整个装置，同时也用来固定回转支承的外齿轮，保??持相对地面静止的状态。??二、回转部??主要由回转驱动轴和驱动齿轮、回转支承、回转体构成。??１．回转驱动轴和驱动齿轮：经过减速器与永磁同步电机相连，为回转动作提供输入??扭矩；驱动齿轮与固定的回转支承外齿轮啮合构成行星齿轮系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]链式自动化弹仓的自适应模糊滑模控制[J]. 朱国勇,陈龙淼. 兵工自动化. 2017(08)
[2]基于一种新型趋近律的分数阶Duffling不确定系统的自适应滑模同步[J]. 毛北行. 中山大学学报(自然科学版). 2017(04)
[3]基于PLC的弹药装填机械手控制系统设计[J]. 翁海宽,江剑. 机械制造与自动化. 2016(06)
[4]基于滑模观测器与滑模控制器的永磁同步电机无位置传感器控制[J]. 陈思溢,皮佑国. 电工技术学报. 2016(12)
[5]随机振动机械臂的自适应鲁棒滑模控制[J]. 姚来鹏,侯保林. 中国机械工程. 2016(05)
[6]非匹配不确定离散系统的无抖振积分滑模控制[J]. 董文瀚,马振强,解武杰,马骏. 控制与决策. 2015(12)
[7]四旋翼无人机设计与滑模控制仿真[J]. 尤元,李闻先. 现代电子技术. 2015(15)
[8]链式回转弹仓的自适应鲁棒控制[J]. 邹权,钱林方,徐亚栋,蒋清山,刘艳辉. 兵工学报. 2014(11)
[9]某高速供弹系统新型指数趋近律滑模控制[J]. 王茂森,陆建,董永明,施建国. 计算机仿真. 2014(07)
[10]动态面滑模控制在大型液压起竖系统中的应用研究[J]. 李良,谢建,黄建招. 兵工学报. 2014(02)
博士论文
[1]某大口径火炮弹药自动装填控制系统关键问题研究[D]. 邹权.南京理工大学 2015
硕士论文
[1]变负载链式自动化弹仓的运动控制研究[D]. 朱国勇.南京理工大学 2017
[2]某自动供输弹机械手结构设计与优化[D]. 顾伟亮.南京理工大学 2016
[3]某火炮协调器优化设计及控制技术研究[D]. 才秦东.南京理工大学 2016
[4]考虑齿隙非线性的传弹机械手控制技术研究[D]. 肖宇强.南京理工大学 2015
本文编号：3224366
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