弹道修正弹电动舵机的集成设计与控制
发布时间：2021-07-03 00:44
弹道修正弹以其低成本、高精度受到世界各国的广泛关注。一维修正技术已基本趋向成熟,目前各国正在大力发展二维修正技术,舵机以其良好的修正能力和控制特性正逐渐成为各国研究的重点。本文以120mm迫弹为研究背景,主要针对舵机的结构和控制系统两部分进行研究。根据设计指标和工作原理,提出一种提前1/4T进行修正的策略。设计舵面和翼型,并计算气动力,为电机的选择提供依据。设计3K（Ⅱ）型行星齿轮传动装置和空间连杆（RSSR机构）相结合的电动舵机,计算3K（Ⅱ）型行星齿轮的传动比和效率,确定3K（Ⅱ）型行星齿轮传动中各齿轮的几何参数,理论校核各齿轮的强度,并设计RSSR空间曲柄摇杆机构作为电动舵机的执行机构。在SolidWorks中建立电动舵机的三维模型,利用ADAMS对其进行运动学分析。对模型的关键部件进行有限元强度分析和模态分析。根据工作要求,确定电机的输出转矩与功率。采用反电动势法实现对无位置传感器无刷直流电机的控制,设计基于PID调速原理的双闭环控制系统,并针对此系统模型进行Simulink仿真。选用TMS320F2812芯片作为控制系统的核心,设计控制系统的硬件电路,并对部分控制程序进行编程...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．４?＂亚瑟王＂神剑??
能翼片刚好偏转一个周期，由于驼翼片偏转一个周期是６０°，因此弹丸转速１２０ｒ／ｍｉｎ??正好是巧翼片转速的６倍，巧翼片的转速为２０ｒ／ｍｉｎ。??弹丸在滚转的过程中，巧片在电机驱动下做往复摆动。如图２．２所示，在弹体坐标??系下，巧机的气动力有两个分量：法向分量和切向分量，法向对应升力，切向对应阻力。??所当巧片进行往复运动时，相应地产生的气动力Ｆ也跟着正负交替变化。??来统方＾??了ｃ?ｉ??图２．２驼片受力图?图２．３提前１／４Ｔ修正策略的４个极限位置??假设弹丸轴线与地面坐标系的Ｘ轴平行，若要求弹丸向下调整方向，采用提前１／４Ｔ??进行修正，需要在如图２．３所示ａ位置开始修正，记此时弹丸顺时针旋转，为了便于理??解，在图２．３中标记４个极限位置，４个极限位置转化到地面坐标系如图２．４。??ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ａ视为一次完整的修正，需要说明的是，ｄ位置时刻由于弹丸已经旋转２７０°，??所Ｗ虽然巧片偏转到上极限位置，投影到地面坐标系上所受的力仍然向下。为了分析提??前１／４Ｔ进行修正全过程所受的气动力变化
齿轮传到各个行星轮的载荷分布不均匀性。如果不能解决该问题，行星齿轮机构的优越??性很难发挥出来。对于３Ｋ型行星传动，由于在结构上内齿圈是与输出轴或箱体相联，??本文采用十字滑块联轴器使内齿圈ｂ浮动，均载装置的结构组成情况如图２．１１所示，在??内齿圈ｂ和端盖之间加一个齿轮固定环，齿轮固定环左右两侧分别有凹槽＂Ａ＂和矩形??挥＂Ｋ＂，且两者位于相互垂直的两个直径上，齿轮固定环右侧的矩形挥＂Ｋ＂与内齿圈??ｂ左侧凹槽＂Ｊ＂相配合，而齿轮固定环的左侧的凹槽＂Ａ＂与端盖右侧的矩形釋＂Ｂ＂??相配合。??攀纏??图２．１１内齿圈ｂ浮动的巧载装置结构??２．４．２?３Ｋ?（ｎ）行星传动的传动比升算??如图２．１０所示的３Ｋ?（ＩＩ）型转化机构的传动比为??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]鸭舵式二维弹道修正机构设计与动力学分析[J]. 杨芳,郝永平,布国亮. 机械设计. 2012(01)
[2]弹道修正弹脉冲发动机实验控制方法研究[J]. 姚文进,王晓鸣,李文彬,高旭东. 弹箭与制导学报. 2009(06)
[3]弹道修正弹综述[J]. 邱荣剑,陶杰武,王明亮. 国防技术基础. 2009(08)
[4]弹道修正弹综述[J]. 赵金强,龙飞,孙航. 制导与引信. 2005(04)
[5]一维弹道修正引信阻尼修正机构（DCM）的改进设计与仿真[J]. 何光林,马宝华,李林峰,苏静. 探测与控制学报. 2005(01)
[6]无位置传感器无刷直流电机的控制策略[J]. 杜晓芸,林瑞光,吴建华. 电机与控制学报. 2002(01)
[7]战争、技术与引信——关于引信及引信技术的发展[J]. 马宝华. 探测与控制学报. 2001(01)
[8]弹道修正弹的概念研究[J]. 谭凤岗. 弹箭技术. 1998(04)
硕士论文
[1]脉冲式修正弹控制策略和弹道特性分析[D]. 陈晋璋.南京理工大学 2014
[2]某型电动舵机减速器的研究设计[D]. 赵谦.哈尔滨工业大学 2011
[3]简易制导舵机技术研究[D]. 秦豪.南京理工大学 2011
[4]二维弹道修正弹的弹道特性研究[D]. 于涛.南京理工大学 2010
[5]考虑齿面及轴线偏差的斜齿轮接触有限元分析[D]. 陈佳.大连理工大学 2009
[6]弹道修正弹电磁式舵机系统设计[D]. 黄建勋.南京理工大学 2009
[7]基于DSP的弹上舵机控制系统的设计[D]. 侯晓松.西安电子科技大学 2008
[8]一维弹道修正弹修正机构设计和修正规律研究[D]. 尚勇.南京理工大学 2007
[9]PID控制器的参数整定及其稳定域研究[D]. 朱业鹏.南京理工大学 2007
[10]变速器齿轮齿面接触分析建模与仿真[D]. 于少春.吉林大学 2007
本文编号：3261513
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．４?＂亚瑟王＂神剑??
能翼片刚好偏转一个周期，由于驼翼片偏转一个周期是６０°，因此弹丸转速１２０ｒ／ｍｉｎ??正好是巧翼片转速的６倍，巧翼片的转速为２０ｒ／ｍｉｎ。??弹丸在滚转的过程中，巧片在电机驱动下做往复摆动。如图２．２所示，在弹体坐标??系下，巧机的气动力有两个分量：法向分量和切向分量，法向对应升力，切向对应阻力。??所当巧片进行往复运动时，相应地产生的气动力Ｆ也跟着正负交替变化。??来统方＾??了ｃ?ｉ??图２．２驼片受力图?图２．３提前１／４Ｔ修正策略的４个极限位置??假设弹丸轴线与地面坐标系的Ｘ轴平行，若要求弹丸向下调整方向，采用提前１／４Ｔ??进行修正，需要在如图２．３所示ａ位置开始修正，记此时弹丸顺时针旋转，为了便于理??解，在图２．３中标记４个极限位置，４个极限位置转化到地面坐标系如图２．４。??ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ａ视为一次完整的修正，需要说明的是，ｄ位置时刻由于弹丸已经旋转２７０°，??所Ｗ虽然巧片偏转到上极限位置，投影到地面坐标系上所受的力仍然向下。为了分析提??前１／４Ｔ进行修正全过程所受的气动力变化
齿轮传到各个行星轮的载荷分布不均匀性。如果不能解决该问题，行星齿轮机构的优越??性很难发挥出来。对于３Ｋ型行星传动，由于在结构上内齿圈是与输出轴或箱体相联，??本文采用十字滑块联轴器使内齿圈ｂ浮动，均载装置的结构组成情况如图２．１１所示，在??内齿圈ｂ和端盖之间加一个齿轮固定环，齿轮固定环左右两侧分别有凹槽＂Ａ＂和矩形??挥＂Ｋ＂，且两者位于相互垂直的两个直径上，齿轮固定环右侧的矩形挥＂Ｋ＂与内齿圈??ｂ左侧凹槽＂Ｊ＂相配合，而齿轮固定环的左侧的凹槽＂Ａ＂与端盖右侧的矩形釋＂Ｂ＂??相配合。??攀纏??图２．１１内齿圈ｂ浮动的巧载装置结构??２．４．２?３Ｋ?（ｎ）行星传动的传动比升算??如图２．１０所示的３Ｋ?（ＩＩ）型转化机构的传动比为??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]鸭舵式二维弹道修正机构设计与动力学分析[J]. 杨芳,郝永平,布国亮. 机械设计. 2012(01)
[2]弹道修正弹脉冲发动机实验控制方法研究[J]. 姚文进,王晓鸣,李文彬,高旭东. 弹箭与制导学报. 2009(06)
[3]弹道修正弹综述[J]. 邱荣剑,陶杰武,王明亮. 国防技术基础. 2009(08)
[4]弹道修正弹综述[J]. 赵金强,龙飞,孙航. 制导与引信. 2005(04)
[5]一维弹道修正引信阻尼修正机构（DCM）的改进设计与仿真[J]. 何光林,马宝华,李林峰,苏静. 探测与控制学报. 2005(01)
[6]无位置传感器无刷直流电机的控制策略[J]. 杜晓芸,林瑞光,吴建华. 电机与控制学报. 2002(01)
[7]战争、技术与引信——关于引信及引信技术的发展[J]. 马宝华. 探测与控制学报. 2001(01)
[8]弹道修正弹的概念研究[J]. 谭凤岗. 弹箭技术. 1998(04)
硕士论文
[1]脉冲式修正弹控制策略和弹道特性分析[D]. 陈晋璋.南京理工大学 2014
[2]某型电动舵机减速器的研究设计[D]. 赵谦.哈尔滨工业大学 2011
[3]简易制导舵机技术研究[D]. 秦豪.南京理工大学 2011
[4]二维弹道修正弹的弹道特性研究[D]. 于涛.南京理工大学 2010
[5]考虑齿面及轴线偏差的斜齿轮接触有限元分析[D]. 陈佳.大连理工大学 2009
[6]弹道修正弹电磁式舵机系统设计[D]. 黄建勋.南京理工大学 2009
[7]基于DSP的弹上舵机控制系统的设计[D]. 侯晓松.西安电子科技大学 2008
[8]一维弹道修正弹修正机构设计和修正规律研究[D]. 尚勇.南京理工大学 2007
[9]PID控制器的参数整定及其稳定域研究[D]. 朱业鹏.南京理工大学 2007
[10]变速器齿轮齿面接触分析建模与仿真[D]. 于少春.吉林大学 2007
本文编号：3261513
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