某中口径自行火炮自动装填系统关键问题研究
发布时间：2023-06-16 18:48
弹药自动装填系统是现代中大口径自行火炮的关键子系统,与其他自行火炮子系统及整个自行火炮大系统之间存在密切的相互作用和影响,许多技术问题亟待解决。本文以“十二五”研究课题为背景,应用多体系统动力学、确定型优化、鲁棒优化、模糊数学、滑模控制等理论对某中口径自行火炮弹药自动装填系统设计及其关键技术问题进行了深入研究,为工程实际问题的解决提供理论支撑。本文的主要研究内容包括： (1)介绍了某中口径自行火炮弹药自动装填系统的结构形式、系统构成,简要叙述了各组件的功能、工作原理,系统地介绍了弹药自动装填系统的工作流程。分析了关键结构部件的动力学特性,在进行了相关的受控动力学分析基础上,提出传统自动装填系统设计存在的问题,并在后续章节中进行分析研究,为寻求若干行之有效的方法提供理论依据; (2)针对某中口径自行火炮自动装填系统协调器协调油缸驱动力大引起的冲击振动严重的问题,采用确定型多目标优化方法改善其响应性能。引入多目标优化模型,简要介绍了Pareto最优解的概念,概括和总结多目标优化问题的处理方法及多目标进化算法及工程优化设计实践中的注意事项。结合多目标进化算法,对自动装填系统中的协调器多目标多...
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
图表目录
1 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 研究现状及趋势
1.2.1 弹药自动装填系统
1.2.2 确定型优化
1.2.3 不确定鲁棒优化
1.2.4 滑模变结构控制
1.3 论文研究的基本内容以及结构安排
2 自动装填系统总体分析
2.1 引言
2.2 自动装填系统基本构成及其工作流程
2.2.1 自动装填系统基本构成
2.2.2 自动装填系统工作流程
2.3 自动装填系统子部件动力学分析
2.3.1 弹药舱动力学分析
2.3.2 协调器动力学分析
2.3.3 输弹机动力学分析
2.4 本章小结
3 确定型工程优化
3.1 引言
3.2 多目标决策理论
3.2.1 多目标优化模型
3.2.2 Pareto最优解
3.2.3 多目标优化问题的求解方法
3.2.4 基于多目标进化算法的求解方法
3.2.5 工程优化设计应用策略
3.3 协调器多学科一体化设计优化
3.3.1 协调器多学科一体化优化模型
3.3.2 多目标进化算法实现
3.3.3 仿真分析
3.4 本章小结
4 参数区间不确定的鲁棒优化
4.1 引言
4.2 基本定义及术语
4.3 单目标保性能鲁棒优化
4.3.1 灵敏度估计
4.3.2 性能鲁棒优化指标
4.3.3 约束鲁棒法
4.4 参数区间不确定的保性能鲁棒优化
4.4.1 多目标鲁棒优化
4.4.2 可行性鲁棒优化
4.4.3 性能及可行性鲁棒优化
4.4.4 讨论
4.5 对比研究及自动装填系统应用
4.5.1 桁架结构鲁棒优化
4.5.2 双目标函数数值优化
4.5.3 机械臂结构鲁棒优化
4.5.4 某火炮协调器性能鲁棒优化
4.6 本章小结
5 模糊运动滑模变结构控制策略研究
5.1 引言
5.1.1 非奇异终端滑模变结构控制
5.1.2 全局快速滑模变结构控制
5.2 模糊运动滑模变结构控制
5.2.1 非奇异终端滑模控制的新表述
5.2.2 模糊旋转NTSS
5.2.3 模糊快速NTSS
5.2.4 模糊运动NTSM控制
5.3 斯坦福机器人控制
5.3.1 斯坦福机器人模型描述
5.3.2 斯坦福机器人的NTSM控制策略
5.3.3 斯坦福机器人的FRNTSM控制策略
5.3.4 斯坦福机器人的FMNTSM控制策略
5.4 弹药舱控制策略研究
5.4.1 弹药舱控制模型
5.4.2 仿真分析
5.5 本章小结
6 卡膛一致性的输弹过程研究
6.1 引言
6.2 输弹过程动力学模型
6.2.1 基本假设
6.2.2 基本理论
6.3 仿真研究
6.3.1 输弹力对卡膛速度的影响分析
6.3.2 接触碰撞对卡膛速度的影响
6.3.3 接触碰撞对卡膛姿态的影响
6.3.4 弹丸与身管间隙对接触碰撞的影响
6.4 本章小结
7 全文工作总结
7.1 本文主要研究成果
7.2 论文的创新点
7.3 后续研究工作的展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3833774
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
图表目录
1 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 研究现状及趋势
1.2.1 弹药自动装填系统
1.2.2 确定型优化
1.2.3 不确定鲁棒优化
1.2.4 滑模变结构控制
1.3 论文研究的基本内容以及结构安排
2 自动装填系统总体分析
2.1 引言
2.2 自动装填系统基本构成及其工作流程
2.2.1 自动装填系统基本构成
2.2.2 自动装填系统工作流程
2.3 自动装填系统子部件动力学分析
2.3.1 弹药舱动力学分析
2.3.2 协调器动力学分析
2.3.3 输弹机动力学分析
2.4 本章小结
3 确定型工程优化
3.1 引言
3.2 多目标决策理论
3.2.1 多目标优化模型
3.2.2 Pareto最优解
3.2.3 多目标优化问题的求解方法
3.2.4 基于多目标进化算法的求解方法
3.2.5 工程优化设计应用策略
3.3 协调器多学科一体化设计优化
3.3.1 协调器多学科一体化优化模型
3.3.2 多目标进化算法实现
3.3.3 仿真分析
3.4 本章小结
4 参数区间不确定的鲁棒优化
4.1 引言
4.2 基本定义及术语
4.3 单目标保性能鲁棒优化
4.3.1 灵敏度估计
4.3.2 性能鲁棒优化指标
4.3.3 约束鲁棒法
4.4 参数区间不确定的保性能鲁棒优化
4.4.1 多目标鲁棒优化
4.4.2 可行性鲁棒优化
4.4.3 性能及可行性鲁棒优化
4.4.4 讨论
4.5 对比研究及自动装填系统应用
4.5.1 桁架结构鲁棒优化
4.5.2 双目标函数数值优化
4.5.3 机械臂结构鲁棒优化
4.5.4 某火炮协调器性能鲁棒优化
4.6 本章小结
5 模糊运动滑模变结构控制策略研究
5.1 引言
5.1.1 非奇异终端滑模变结构控制
5.1.2 全局快速滑模变结构控制
5.2 模糊运动滑模变结构控制
5.2.1 非奇异终端滑模控制的新表述
5.2.2 模糊旋转NTSS
5.2.3 模糊快速NTSS
5.2.4 模糊运动NTSM控制
5.3 斯坦福机器人控制
5.3.1 斯坦福机器人模型描述
5.3.2 斯坦福机器人的NTSM控制策略
5.3.3 斯坦福机器人的FRNTSM控制策略
5.3.4 斯坦福机器人的FMNTSM控制策略
5.4 弹药舱控制策略研究
5.4.1 弹药舱控制模型
5.4.2 仿真分析
5.5 本章小结
6 卡膛一致性的输弹过程研究
6.1 引言
6.2 输弹过程动力学模型
6.2.1 基本假设
6.2.2 基本理论
6.3 仿真研究
6.3.1 输弹力对卡膛速度的影响分析
6.3.2 接触碰撞对卡膛速度的影响
6.3.3 接触碰撞对卡膛姿态的影响
6.3.4 弹丸与身管间隙对接触碰撞的影响
6.4 本章小结
7 全文工作总结
7.1 本文主要研究成果
7.2 论文的创新点
7.3 后续研究工作的展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3833774
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3833774.html
