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基于混合重要抽样法的弹药装填机械手回转送弹过程到位可靠性及灵敏度评估
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作者 陈义军 孔凡成 刘永吉 《兵工学报》 北大核心 2025年第S1期163-172,共10页
装填机械手的主要功能为将弹丸从弹仓中取出,并将其精确及时地运送至弹协调臂的交接位置,其到位精度对整个供弹过程有着较大影响,提高装填机械手的到位精度可靠性对整个自动装填系统有重要意义。以某弹药装填机械手为研究对象,建立机电... 装填机械手的主要功能为将弹丸从弹仓中取出,并将其精确及时地运送至弹协调臂的交接位置,其到位精度对整个供弹过程有着较大影响,提高装填机械手的到位精度可靠性对整个自动装填系统有重要意义。以某弹药装填机械手为研究对象,建立机电耦合的装填机械手参数化联合仿真模型,并运用台架试验数据验证仿真模型的准确性。通过建立一种能够替代复杂动力学仿真模型的神经网络代理模型,用于获取机械手到位后的响应值,基于混合重要抽样方法结合该代理模型,分析装填机械手到位精度的可靠性及灵敏度。结果表明:在选定的12个参数影响下其到位可靠度为0.9779,具有较高的精度,同时经灵敏度分析得到齿轮之间的摩擦系数对到位可靠性影响最大,这为后续进行结构优化指明了方向。 展开更多
关键词 装填机械手 机电耦合 神经网络 混合重要抽样 到位可靠性
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多路位置控制在大口径自行火炮弹药自动装填系统上的实现 被引量:8
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作者 刘琮敏 李涛 +1 位作者 郑海鹏 吴永胜 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2008年第2期32-34,41,共4页
多路位置控制是大口径自行火炮武器弹药自动装填控制系统的难点之一。控制系统以可编程序控制器为核心,其中多路位置控制大闭环的信号采集、控制由可编程序控制器来完成。各路速度、电流控制小闭环的信号采集、控制算法由部件模块化的... 多路位置控制是大口径自行火炮武器弹药自动装填控制系统的难点之一。控制系统以可编程序控制器为核心,其中多路位置控制大闭环的信号采集、控制由可编程序控制器来完成。各路速度、电流控制小闭环的信号采集、控制算法由部件模块化的通用速度控制器来实现。实验结果表明,由1台可编程序控制器控制实现弹药自动装填系统中多机构、多驱动方式的机构动作的快速定位,是现实可行的。 展开更多
关键词 自动控制技术 弹药自动装填 多路位置控制 可编程序控制器 PID算法
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某火炮自动机转膛机构运动特性分析 被引量:11
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作者 闫彬 姚忠 +1 位作者 王瑞 王鑫 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2010年第2期66-69,共4页
为进一步研究某导气式火炮转膛机构的运动特征,以该转膛自动机为研究对象,运用火炮经典动力学理论,建立了自动机两自由度数学模型。在VisualBasic语言环境下编写程序,采用龙格-库塔(R-K)法进行求解,仿真得到了自动机各构件运动规律曲线... 为进一步研究某导气式火炮转膛机构的运动特征,以该转膛自动机为研究对象,运用火炮经典动力学理论,建立了自动机两自由度数学模型。在VisualBasic语言环境下编写程序,采用龙格-库塔(R-K)法进行求解,仿真得到了自动机各构件运动规律曲线。根据得出的各组数据,分析了滑板曲线槽对转膛机构的影响,并对导气室结构参数进行了优化,确定了导气孔的最优值和最小可工作值。这些研究结果可为该自动机的后续设计与结构优化提供理论依据。 展开更多
关键词 机械设计 自动机 转膛机构 计算仿真
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某旋转药室火炮卡弹机构弹簧优化设计 被引量:4
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作者 赵瑞学 钱林方 +1 位作者 陈龙淼 田建辉 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期775-780,共6页
为减小某旋转药室火炮卡弹机构卡弹爪、挡块与炮弹之间的接触力,延长其使用寿命,建立了炮弹进膛卡弹的运动微分方程,对3个压缩弹簧进行了优化设计。以压缩弹簧的弹簧中径、弹簧钢丝直径、工作圈数、预变形量及安装高度作为设计变量,用... 为减小某旋转药室火炮卡弹机构卡弹爪、挡块与炮弹之间的接触力,延长其使用寿命,建立了炮弹进膛卡弹的运动微分方程,对3个压缩弹簧进行了优化设计。以压缩弹簧的弹簧中径、弹簧钢丝直径、工作圈数、预变形量及安装高度作为设计变量,用乘除法对该机构的弹簧力最小和弹簧重量最轻的多目标问题进行了归一化处理。以正确卡弹定位和弹簧设计要求作为约束条件,通过优化计算获得了最优结果。相对原设计参数,优化计算结果中3个压缩弹簧的最大弹簧力分别降低了23.1%、19.8%、34.6%,弹簧质量分别减小了58.9%、42.0%、77.8%。 展开更多
关键词 旋转药室 火炮 卡弹机构 弹簧 优化设计 归一化方法
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某弹射输弹机卡膛故障研究 被引量:7
5
作者 骆小平 侯立国 +1 位作者 解凤娟 李涛 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2013年第1期56-58,共3页
弹射输弹对于大口径火炮全自动装填系统提高装填速度有着重要影响,而影响弹射输弹性能的关键因素是弹丸的速度和姿态。某弹射输弹机在试验中出现弹丸卡膛不稳定现象,为解决这一问题,针对弹丸姿态和速度对输弹机进行了运动学分析及相关测... 弹射输弹对于大口径火炮全自动装填系统提高装填速度有着重要影响,而影响弹射输弹性能的关键因素是弹丸的速度和姿态。某弹射输弹机在试验中出现弹丸卡膛不稳定现象,为解决这一问题,针对弹丸姿态和速度对输弹机进行了运动学分析及相关测试,综合各种数据分析影响卡膛的关键因素,并针对这些因素对输弹机进行相关改进。从最后试验效果看,改进达到攻关目的,解决了弹丸卡膛不稳定问题。 展开更多
关键词 弹射 卡膛 最大速度 弹丸姿态
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火炮弹药协调器区间不确定参数辨识 被引量:11
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作者 赵抢抢 侯保林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期35-42,共8页
火炮弹药协调器是一个复杂的多参数机电液一体化系统,在建立其动力学模型时,某些对系统性能有重要影响的不可测或难以测量的参数,只能通过辨识的方法获得。为了实现弹药协调器的参数辨识,在Simulink中建立弹药协调器的动力学模型与控制... 火炮弹药协调器是一个复杂的多参数机电液一体化系统,在建立其动力学模型时,某些对系统性能有重要影响的不可测或难以测量的参数,只能通过辨识的方法获得。为了实现弹药协调器的参数辨识,在Simulink中建立弹药协调器的动力学模型与控制模型,并利用区间数描述系统动作过程中的不确定参数;利用区间序关系转换模型,将存在区间不确定参数的辨识问题转换成确定性优化问题进行求解;以协调器支臂角速度曲线的相似度作为优化目标,利用差分进化算法实现了弹药协调器的参数辨识;利用仿真数据确定了此方法的辨识精度满足要求,并利用测试数据对真实系统的参数进行了辨识,验证了此方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 火炮 弹药协调器 参数辨识 区间优化 相似度分析 差分进化算法
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考虑区间不确定性的某弹丸提升装置参数优化 被引量:3
7
作者 蒋清山 钱林方 +1 位作者 徐亚栋 邹权 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1117-1122,共6页
针对某自动装填系统弹丸提升装置在使用过程中出现的性能下降问题,提出一种考虑区间不确定性的提升装置参数优化方法。基于动力学分析软件ADAMS建立提升装置的机电液耦合模型,将液压系统参数和摩擦系数作为区间不确定量,利用区间数序关... 针对某自动装填系统弹丸提升装置在使用过程中出现的性能下降问题,提出一种考虑区间不确定性的提升装置参数优化方法。基于动力学分析软件ADAMS建立提升装置的机电液耦合模型,将液压系统参数和摩擦系数作为区间不确定量,利用区间数序关系将构件载荷及其波动区间最小转化为确定性优化目标。采用拉丁超立方抽样(LHS)技术进行抽样仿真,基于径向基函数(RBF)神经网络方法构建了提升装置的近似模型,大大提高了优化求解效率。基于多岛遗传算法和序列二次规划法的双层嵌套优化方法求得系统的鲁棒解,仿真结果与试验结果均验证了该方法在解决自动装填系统等复杂问题中的有效性和适用性。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 自动装填系统 提升装置 参数优化 区间不确定 径向基函数神经网络
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臂式输弹机构特性研究 被引量:5
8
作者 曲振森 薄玉成 +2 位作者 王惠源 苏高峰 原珏 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第2期117-120,共4页
介绍了臂式输弹机构的结构及工作原理,通过对输弹机构的运动学分析,推导出输弹机输弹臂末端的速度方程,得到了输弹机构输弹臂末端的速度特性曲线.通过建立输弹机的虚拟样机并进行仿真,得到输弹臂末端与弹丸的速度及位移曲线,综合对输弹... 介绍了臂式输弹机构的结构及工作原理,通过对输弹机构的运动学分析,推导出输弹机输弹臂末端的速度方程,得到了输弹机构输弹臂末端的速度特性曲线.通过建立输弹机的虚拟样机并进行仿真,得到输弹臂末端与弹丸的速度及位移曲线,综合对输弹机构工作特性的分析,得出输弹机构工作时摆臂的最佳转角为90°的结论. 展开更多
关键词 臂式输弹机 运动学 仿真 特性分析
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输弹机构件可靠性试验仿真研究 被引量:6
9
作者 金朝 秦俊奇 +2 位作者 狄长春 张小嘎 姚家骏 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2012年第4期22-25,共4页
基于ADAMS建立了输弹机的虚拟样机模型,并进行了VV&A验证。通过仿真得到了链板在正常和强化试验工况下的载荷谱。在ANSYS中对链板进行有限元分析,得到了链板的应力分布。以载荷谱和应力分布为依据,利用ANSYS/FE_SAFE疲劳分析模块计... 基于ADAMS建立了输弹机的虚拟样机模型,并进行了VV&A验证。通过仿真得到了链板在正常和强化试验工况下的载荷谱。在ANSYS中对链板进行有限元分析,得到了链板的应力分布。以载荷谱和应力分布为依据,利用ANSYS/FE_SAFE疲劳分析模块计算得到了链板的疲劳寿命,获得了链板在各强化试验工况下的强化系数,为基于疲劳的可靠性强化试验提供了有益参考。 展开更多
关键词 输弹机 虚拟样机 疲劳 可靠性强化试验
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基于虚拟样机的某弹协调器定位可靠性分析 被引量:4
10
作者 王惠方 潘江峰 +2 位作者 宋华斌 解凤娟 侯立国 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2015年第3期27-30,共4页
弹协调器是大口径火炮装填系统的重要组成部分。针对某弹协调器的定位可靠性进行仿真分析及可靠度计算,在RecurDyn中建立弹协调器多刚体模型和刚柔耦合虚拟样机模型,导入Matlab中建立机械控制混合模型,在协调器协调65°的工况下,进... 弹协调器是大口径火炮装填系统的重要组成部分。针对某弹协调器的定位可靠性进行仿真分析及可靠度计算,在RecurDyn中建立弹协调器多刚体模型和刚柔耦合虚拟样机模型,导入Matlab中建立机械控制混合模型,在协调器协调65°的工况下,进行协调运动仿真。根据弹协调器样机试验测试结果对两种模型的仿真结果进行评价,其中刚柔耦合仿真模型的正确性得到验证;在考虑协调过程中的蜗轮的磨损、小平衡机压力变化、驱动电压变化3个影响因素的基础上进行仿真,从而得到可靠性分析数据;采用响应面法与蒙特卡洛法相结合的方法对协调器65°协调定位可靠度进行计算。 展开更多
关键词 弹协调器 定位可靠性 虚拟样机 蒙特卡洛法
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超高射频武器击发控制系统设计分析及实验研究 被引量:4
11
作者 申越 袁亚雄 季新源 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2005年第1期47-50,共4页
介绍了超高射频武器击发控制系统的硬件、软件设计思路,讨论了对系统防电磁干扰和安全复位的设计问题,通过实验证明该系统能够满足使用要求。
关键词 自动控制 超高射频 击发控制 单片机 软件设计 火炮系统
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超轻型火炮自动调炮技术研究 被引量:2
12
作者 贾彦斌 李荧兴 +2 位作者 曹帅 武彦君 张稳 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第12期99-102,共4页
针对超轻型火炮具有柔性环节和基座晃动等特点,研究一种自动调炮技术,采用以正弦加速度安排过渡过程的柔化输入、复合控制算法、输出解耦控制等方法,以适应超轻型火炮的自动调炮控制。试验结果表明,该技术能够满足超轻型火炮的自动调炮... 针对超轻型火炮具有柔性环节和基座晃动等特点,研究一种自动调炮技术,采用以正弦加速度安排过渡过程的柔化输入、复合控制算法、输出解耦控制等方法,以适应超轻型火炮的自动调炮控制。试验结果表明,该技术能够满足超轻型火炮的自动调炮控制要求。 展开更多
关键词 超轻型火炮 自动调炮控制 柔化输入 复合控制算法 输出解耦
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某弹协调器减速器动力学仿真分析 被引量:3
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作者 宋华斌 潘江峰 +2 位作者 解凤娟 梁辉 高学星 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2014年第1期20-24,共5页
弹协调器是自动装填系统中的重要部件,在使用过程中经常出现协调到位不准确的问题。以多体动力学理论和ADAMS软件为基础,建立某弹协调器多刚体虚拟样机模型,计算得到工作过程中减速器齿轮啮合力的变化曲线,利用ANSYS软件对协调器支臂进... 弹协调器是自动装填系统中的重要部件,在使用过程中经常出现协调到位不准确的问题。以多体动力学理论和ADAMS软件为基础,建立某弹协调器多刚体虚拟样机模型,计算得到工作过程中减速器齿轮啮合力的变化曲线,利用ANSYS软件对协调器支臂进行柔性化处理,建立刚柔耦合虚拟样机模型,重新计算得到振动条件下齿轮啮合力的变化曲线。通过对两种仿真结果及与理论计算结果进行比较,得出冲击振动环境会对协调器协调定位精度产生较大的不利影响,为全面研究协调器协调定位可靠性提供了重要参考。 展开更多
关键词 弹协调器 减速器 虚拟样机 齿轮力
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大口径火炮链式自动化弹仓控制系统设计 被引量:3
14
作者 焦旸 袁斌斌 +1 位作者 王喆 郭婧 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2020年第2期69-72,81,共5页
研究设计了一种多电机协同控制下的单体-链式自动化弹仓控制系统。系统以伺服驱动器为控制中心,通过CANopen协议与PLC通信,实现自动化弹仓的精准位置控制。采用驱动器自编程控制方式,省去CANopen配置运动参数过程,使得总线数据量大大降... 研究设计了一种多电机协同控制下的单体-链式自动化弹仓控制系统。系统以伺服驱动器为控制中心,通过CANopen协议与PLC通信,实现自动化弹仓的精准位置控制。采用驱动器自编程控制方式,省去CANopen配置运动参数过程,使得总线数据量大大降低。运用CANopen事件驱动异步传输通信,实现PLC由循环扫描通信到中断处理的跃变,提高系统可靠性,为复杂控制系统设计提供了参考。 展开更多
关键词 链式自动化弹仓控制系统 伺服驱动器 CANOPEN PLC
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弹药自动装填机械手运动学分析 被引量:3
15
作者 李郁峰 潘玉田 +1 位作者 李魁武 李贵虎 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2013年第2期22-26,共5页
阐述了某大口径自行火炮弹药自动装填机械手的结构设计以及运动学分析,建立了相应的运动学模型,并在此基础上求解了机械手的正、反运动学方程。为了验证结构以及运动学分析,用Matlab软件中的Robotics Toolbox对整个系统进行了仿真,结果... 阐述了某大口径自行火炮弹药自动装填机械手的结构设计以及运动学分析,建立了相应的运动学模型,并在此基础上求解了机械手的正、反运动学方程。为了验证结构以及运动学分析,用Matlab软件中的Robotics Toolbox对整个系统进行了仿真,结果说明该设计方法是可行的。 展开更多
关键词 自动装填机械手 运动学分析 轨迹仿真 MATLAB仿真
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某导气式双路供弹机空拨弹故障研究 被引量:2
16
作者 康瑞霞 王茂林 +1 位作者 陈永刚 汪立国 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2008年第3期83-85,共3页
空拨弹是弹链式自动机出现频次较多的一种常见故障,为了提高自动机工作的可靠性,必须将空拨弹故障出现的概率降低到许可程度。根据导气式双路供弹机的工作原理,提出了供弹机正常工作应满足的及时性、机构工作可靠性和零件刚强度3个基本... 空拨弹是弹链式自动机出现频次较多的一种常见故障,为了提高自动机工作的可靠性,必须将空拨弹故障出现的概率降低到许可程度。根据导气式双路供弹机的工作原理,提出了供弹机正常工作应满足的及时性、机构工作可靠性和零件刚强度3个基本要求。根据出现空拨弹故障的统计结果,建立了其故障模式。针对双路供弹机的空拨弹故障特点,采用故障树诊断方法,详细剖析了空拨弹故障的原因,并提出相应的改进措施。经射击试验验证,射弹756发,再未出现空拨弹故障,基本排除了空拨弹故障。 展开更多
关键词 机械设计 故障诊断 双路供弹机 空拨弹 故障树
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某火炮自动装填系统推弹机构运动分析 被引量:5
17
作者 周成 王惠方 +1 位作者 屈彦东 付渊 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2011年第4期58-61,共4页
为使火控计算机准确地控制自动装填过程,必须预先确定推弹机构的运动状态。采用等效力学模型研究单自由度推弹机构,对自动装填系统中的推弹机构进行运动分析,将系统的动力学问题转化为一个等效构件的动力学问题。比较了考虑链节转动和... 为使火控计算机准确地控制自动装填过程,必须预先确定推弹机构的运动状态。采用等效力学模型研究单自由度推弹机构,对自动装填系统中的推弹机构进行运动分析,将系统的动力学问题转化为一个等效构件的动力学问题。比较了考虑链节转动和把整个链的运动当作直线运动来处理两种简化方法,编程求解运动微分方程,得到推弹机转速以及推弹时间等参数,结果发现两种方法的计算结果相差很小,得出可以忽略链节转动从而简化计算过程的结论。 展开更多
关键词 机械设计 单自由度 推弹机 运动分析 等效力学模型
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基于免疫遗传模糊神经滑模的地面作战机器人轨迹跟踪控制 被引量:2
18
作者 李郁峰 李魁武 +1 位作者 潘玉田 郭保全 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2016年第2期14-18,共5页
提出了一种基于运动学与动力学模型的免疫遗传模糊神经滑模混合控制器用于地面作战机器人的控制。算法中利用径向基神经网络逼近滑模控制的等效部分,并通过免疫遗传算法对径向基神经网络参数进行了优化,滑模控制的增益通过模糊控制策略... 提出了一种基于运动学与动力学模型的免疫遗传模糊神经滑模混合控制器用于地面作战机器人的控制。算法中利用径向基神经网络逼近滑模控制的等效部分,并通过免疫遗传算法对径向基神经网络参数进行了优化,滑模控制的增益通过模糊控制策略进行了调节。利用该算法对圆形轨迹进行了跟踪控制仿真及试验分析,与传统的滑模控制相比,该算法能够有效克服系统的不确定性因素的影响,有效抑制了滑模控制中抖振现象,系统的动态轨迹跟踪性能得到了优化。 展开更多
关键词 滑模控制 神经网络 免疫遗传 模糊控制 轨迹跟踪控制
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某火炮自动供弹机横向振动特性研究 被引量:3
19
作者 石明全 陈运生 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期42-45,50,共5页
分析了某自行火炮自动供弹机链传动机构的受载情况 ,应用弦振动理论建立了计及该机构的啮合冲击和多边形效应的横向振动模型 ,并编制了相应的计算程序进行仿真计算 。
关键词 火炮 自动供弹机 横向振动 仿真
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某型供弹机关重件磨损加速寿命试验仿真 被引量:1
20
作者 金朝 狄长春 +1 位作者 秦俊奇 杨艳峰 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第12期167-170,共4页
针对某供弹机寿命试验周期长,耗资大,薄弱环节工作参数不易测得的问题,提出对供弹机进行加速寿命试验;以供弹链关重件-销轴与销孔的配合为研究对象,进行了加速寿命试验的计算机辅助设计与分析(ALT-CAE),基于ADAMS建立了供弹机的虚拟样... 针对某供弹机寿命试验周期长,耗资大,薄弱环节工作参数不易测得的问题,提出对供弹机进行加速寿命试验;以供弹链关重件-销轴与销孔的配合为研究对象,进行了加速寿命试验的计算机辅助设计与分析(ALT-CAE),基于ADAMS建立了供弹机的虚拟样机模型,通过仿真得到了销轴与销孔配合在正常工况下和加速工况下的碰撞载荷谱与相对角速度谱;获得了销轴在各加速工况下的加速系数,拟合了销轴的加速曲线,建立了加速寿命试验的加速模型。为基于磨损的加速寿命试验提供参考。 展开更多
关键词 虚拟样机 供弹机 磨损 加速寿命试验 ALT-CAE技术
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