基于惯性器件的某机械运动测量装置研究

发布时间：2024-02-20 20:38

　　小口径自动炮作为陆、海、空等多兵种的基础装备,主要用于近程防御,在我国常规武器系统建设中具有重要的意义。目前设计阶段研究其运动特性主要依靠相关动力学、运动学仿真软件,然而弹丸在自动机内部实际运动状态与理想仿真状态之间总是存在差异。针对此问题本文设计了一种基于MEMS惯性器件和动态存储技术的嵌入式测量方案来实际测量模拟弹在自动机内部非爆炸击发工作状态下的运动特性。首先,本文结合运动测量装置的应用场合及特点,并对惯性测试存储技术原理和发展现状进行了详细调研的基础上,提出了总体设计方案以及设计原则,通过建立自动机虚拟样机并对其进行相关的动力学分析,得出被测信号的幅值、频率等信息,从而进一步细化了机械运动测量装置相关硬件设计要求。在硬件电路设计方面,选用MEMS惯性器件作为传感单元,采用高性能FPGA作为控制单元,结合高速可编程A/D转换芯片以及大容量NAND Flash存储器完成运动信息的采集存储并通过串口进行数据的回读。针对小口径弹体内部结构紧凑,空间狭小,且弹丸在自动机中的部分运动过程需要承受较大冲击的特点,设计了专用模拟弹并给出了相关抗冲击措施。然后利用Verilog HDL硬件描述语...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２ＣＭ３４３固态记录器??

１９９９年，美国研宄机构研发出了一款体积小，量程大的单通道加速度采集记录仪，??体积约２３ｃｍ３、量程±４０，０００ｇ，米样频率１５ｋＨｚ［３３］。同年加拿大Ｃｏｎｔｒｏｌｅｘ公司成功研??发出了如图１．２所示的用于测量炮弹侵彻加速度的ＣＭ３４３固态记录器。其主控单元为??ＦＰＧ....

图２．２机械运动测量装置极性标示??２．３．４装置内部结构??Ｓ?７?６?５??

１一主电路板；２?—电池；３—陀螺仪安装座；４一加速度计安装座??５—加速度计；６—陀螺仪；７—灌封胶；８—灌封壳??图２．３机械运动测量装置内部结构示意图??图２．３所示为机械运动测量装置内部结构示意图。运动测量装置主要分为模拟弹弹??体以及内部组件单元两部分。模拟弹弹体设计将....

图３．１某型号转管自动机三维模型??图３．１为某型号转管自动机三维模型，其工作流程为驱动电机的输出经过一系列齿??，５，

１—驱动电机；２—驱动主齿轮；３—拨弹轮４，５＿传动齿轮??图３．１某型号转管自动机三维模型??图３．１为某型号转管自动机三维模型，其工作流程为驱动电机的输出经过一系列齿??轮变速来带动驱动主齿轮运动，而自动机尾部的齿轮５与驱动主齿轮同轴，带动拨弹轮??旋转的齿轮４与齿轮５又是啮....

图3.3添加力矩示意图

模型导入动力学仿真软件中，待检查无??机进行相关约束的添加。本文的仿真主??齿轮副等。还需添加零部件之间的接触??分约束如图３．４所示。??ｉｚｊ?ＪｉＡＨＳ?１５－?１?Ｔｍ－?Ｓｒ＆ｖｉｔｙ＿ｒ：ｓｌｄ??ａＣＴ＿：?１３：?１?Ｈ５－：?Ｃｓａｔａ＾＇??ＳＣＸＪ?Ｄ：?２....

本文编号：3904491