PLC在舰炮后坐力控制系统的应用
发布时间：2022-01-12 02:33
舰载火炮是重要的军事武器,舰载火炮的后坐力控制是火炮设计过程中需要考虑的关键因素,通常舰载火炮的后坐力控制是由液压系统配合相应的控制器进行控制的。本文建立舰载火炮的运动学和动力学模型,结合Siemens公司的SIMATIC系列PLC芯片,对现有的舰船火炮后坐力控制系统进行优化,重点介绍了该后坐力控制系统的组成和原理。
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(08)北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
舰炮发射过程的动力学模型图Fig.1Dynamicmodeloflaunchingprocessofnavalgun
功能齐全，集成了24路A/O数模输入、输出接口，具有良好的扩展性，可同时外接7个功能模块，工作频率为20kHz。2.2后坐力液压施力单元设计在后坐力控制系统中，液压施力单元是重要的执行环节。基于PLC的控制器将控制信号发送给液压施力单元，液压施力单元接收信号后调节液压系统，输出相应的作用力补偿来自舰炮的后坐力，最终实现舰炮后坐力的控制。液压施力单元主要由液压控制回路、传感器和限位器组成：图1舰炮发射过程的动力学模型图Fig.1Dynamicmodeloflaunchingprocessofnavalgun图2基于PLC的后坐力控制系统原理图Fig.2SchematicdiagramofrecoilcontrolsystembasedonPLC第42卷段树华，等：PLC在舰炮后坐力控制系统的应用·215·
1）液压控制回路液压控制回路的特点在于工作平稳，传递力矩和功率较大，本文设计的施力单元液压控制回路如图3所示。2）传感器以上液压施力单元的工作过程中，需要同步采集舰炮的各类运动信息，因此需要配置多种多样的传感器，比如位移传感器、角度传感器、拉压力值传感器等，及时对传感器的信息进行转化和分析。3）限位器限位器的工作原理与舰炮的极限行程有关，在后坐力控制系统中，采用多普勒测速仪对舰炮发射过程的运动速度进行采集。同时结合限位器，防止后坐力控制系统限制舰炮的工作行程。2.3后坐力控制器的仿真试验本文搭建了基于S7-200PLC控制器的舰炮后坐力控制系统。为了验证该控制系统的运行效果，结合应变片和压力测试仪，在Matlab工控机中，对舰炮发射过程的后坐力特性进行仿真试验。图4为3次试验过程中，舰炮的后坐力控制特性曲线。3结语舰船的舰炮精度与后坐力控制水平息息相关，本文结合PLC控制技术，设计一种舰炮的后坐力控制系统，并详细介绍了该系统的工作原理。仿真试验表明，该后坐力控制系统具有良好的控制效果。参考文献：陈亮,李立纬,余朋明.基于PLC的某型舰炮控制系统改进[J].数字技术与应用,2014(12):20–21.[1]周耕书.舰炮复合控制随动系统的计算机辅助设计[J].计算机仿真,1993(01):39–45.[2]图3施力单元液压控制回路Fig.3Hydrauliccontrolcircuitofforceapplicationunit图4舰炮的后坐力控制特性曲线图Fig.4RecoilcontrolcharacteristiccurveofnavalgunA为开启后坐力控制系统的曲线，B为未开启后坐力控制系统的曲线。·216·舰船科学技术第42卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PLC的某型舰炮控制系统改进[J]. 陈亮,李立纬,余朋明. 数字技术与应用. 2014(12)
[2]舰炮复合控制随动系统的计算机辅助设计[J]. 周耕书. 计算机仿真. 1993(01)
本文编号：3583932
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(08)北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
舰炮发射过程的动力学模型图Fig.1Dynamicmodeloflaunchingprocessofnavalgun
功能齐全，集成了24路A/O数模输入、输出接口，具有良好的扩展性，可同时外接7个功能模块，工作频率为20kHz。2.2后坐力液压施力单元设计在后坐力控制系统中，液压施力单元是重要的执行环节。基于PLC的控制器将控制信号发送给液压施力单元，液压施力单元接收信号后调节液压系统，输出相应的作用力补偿来自舰炮的后坐力，最终实现舰炮后坐力的控制。液压施力单元主要由液压控制回路、传感器和限位器组成：图1舰炮发射过程的动力学模型图Fig.1Dynamicmodeloflaunchingprocessofnavalgun图2基于PLC的后坐力控制系统原理图Fig.2SchematicdiagramofrecoilcontrolsystembasedonPLC第42卷段树华，等：PLC在舰炮后坐力控制系统的应用·215·
1）液压控制回路液压控制回路的特点在于工作平稳，传递力矩和功率较大，本文设计的施力单元液压控制回路如图3所示。2）传感器以上液压施力单元的工作过程中，需要同步采集舰炮的各类运动信息，因此需要配置多种多样的传感器，比如位移传感器、角度传感器、拉压力值传感器等，及时对传感器的信息进行转化和分析。3）限位器限位器的工作原理与舰炮的极限行程有关，在后坐力控制系统中，采用多普勒测速仪对舰炮发射过程的运动速度进行采集。同时结合限位器，防止后坐力控制系统限制舰炮的工作行程。2.3后坐力控制器的仿真试验本文搭建了基于S7-200PLC控制器的舰炮后坐力控制系统。为了验证该控制系统的运行效果，结合应变片和压力测试仪，在Matlab工控机中，对舰炮发射过程的后坐力特性进行仿真试验。图4为3次试验过程中，舰炮的后坐力控制特性曲线。3结语舰船的舰炮精度与后坐力控制水平息息相关，本文结合PLC控制技术，设计一种舰炮的后坐力控制系统，并详细介绍了该系统的工作原理。仿真试验表明，该后坐力控制系统具有良好的控制效果。参考文献：陈亮,李立纬,余朋明.基于PLC的某型舰炮控制系统改进[J].数字技术与应用,2014(12):20–21.[1]周耕书.舰炮复合控制随动系统的计算机辅助设计[J].计算机仿真,1993(01):39–45.[2]图3施力单元液压控制回路Fig.3Hydrauliccontrolcircuitofforceapplicationunit图4舰炮的后坐力控制特性曲线图Fig.4RecoilcontrolcharacteristiccurveofnavalgunA为开启后坐力控制系统的曲线，B为未开启后坐力控制系统的曲线。·216·舰船科学技术第42卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PLC的某型舰炮控制系统改进[J]. 陈亮,李立纬,余朋明. 数字技术与应用. 2014(12)
[2]舰炮复合控制随动系统的计算机辅助设计[J]. 周耕书. 计算机仿真. 1993(01)
本文编号：3583932
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3583932.html
