火炮身管延寿技术研究现状与展望

火炮身管延寿难题长期制约着其综合性能的进一步提升和作战效能的持续发挥,延长身管使用寿命成为现代化及未来战场的迫切需求。通过概括影响火炮身管寿命的主要因素,从改进发射药、身管内膛表面处理、优化弹丸和膛线设计、炮钢材料改进、磁控等离子体抗烧蚀技术等方面阐述当前用于火炮身管延寿的主要技术措施,总结相关技术的国内外研究进展,并分析国内在上述技术领域存在的短板。从明晰火炮身管内膛壁面的烧蚀磨损规律,遴选可行延寿方法并多措并举开展科研攻关以及探索并发展磁控等离子体抗烧蚀新技术等方面展望我国在火炮身管延寿领域未来的发展方向。研究成果可为发展火炮身管常规延寿技术提供思路,并为探索新型延寿技术提供启发,进而可为延长身管使用寿命、提升火炮作战效能提供参考和借鉴。

轮毂电机全速度范围无位置传感器控制研究

为提高电传动装甲车辆驱动系统的可靠性,研究车辆轮毂电机无位置传感器复合控制技术,并对速度过渡区间的切换方法进行了改进。建立了基于转矩、电流双闭环的永磁同步电机控制系统,基速上、下分别采用弱磁控制和最大转矩电流比控制策略;电机低速区采用简化的脉振高频注入法,中、高速区采用模型参考自适应法,以实现全速度范围内转子位置辨识;采用变权重加权控制切换方法,并改进算法切换过程中两种算法工作区间的选择,在保证辨识精度的同时节省了系统的软、硬件资源。仿真和试验结果表明:无位置传感器复合控制算法能够在全速度范围内准确辨识出转速和转子位置;改进后的切换方法能够保证电机在速度切换区间内实现平滑过渡,保证了电机可靠运行。

电传动车辆轮毂电机恒转矩弱磁控制策略

为了实现电传动装甲车用轮毂电机的高性能控制,开展先进的矢量控制方案研究.为了获得良好的转矩、转速动态性能,采用转矩控制模式,设计基于全阶滑模观测器的电磁转矩估计方法.基速以下,驱动系统采用最大转矩电流比(MTPA)控制策略,当转速大于基速时,结合轮毂电机的控制需求,提出并设计新颖的恒转矩前馈结合电压反馈的电流补偿弱磁控制方案.基于90 kW内置式永磁同步电机(IPMSM)开展实验研究.结果表明,所设计的转矩观测器能够保证较高的观测精度,误差基本小于5 N·m;电机转矩的跟随性能较好,动态误差小于5%;电机能够由MTPA运行模式平滑过渡到弱磁模式,严格按照所规划的弱磁路线运行.在运行过程中,轮毂电机的转矩控制性能良好,转速响应快,能够满足电传动车辆的控制需求.

电传动车辆轮毂电机无位置传感器控制研究

为提高电传动装甲车辆运行可靠性,提出一种基于脉振高频注入法进行转子位置辨识的轮毂电机控制策略。在永磁同步电机最大转矩电流比和弱磁控制的基础上,将位置辨识算法运用到控制系统并进行仿真分析。仿真结果表明:在电机起动加速阶段和转矩突变等工况下,该算法能够准确辨识出转子位置和电机转速,与使用传感器来获得转速的方式比较,基本能获得相同的控制效果,为进一步提高装甲车辆可靠性提供了可行方案。

横向磁场对绝缘/导电圆管中磁气体动力学流动和传热特性的影响

磁场对圆管内磁气体动力学流动和传热特性的调控作用在诸多领域具有重要的应用价值,但目前尚缺乏相关的基础性研究.本文考虑圆管壁面的导电性以及入口处湍流不充分发展的影响,构建了圆管内磁气体动力学流在横向磁场作用下的物理模型和数学模型,基于计算流体力学理论完成了数值求解,得到了哈特曼数Ha及壁面电导率比C等因素对圆管内流动和传热特性的影响规律,进而通过分析感应电流、电磁力和焦耳热的空间分布,阐明了磁场对流动和传热特性的调控机理.研究结果表明,横向磁场作用下圆管内的湍流流动呈现各向异性分布,Hartmann边界层附近的湍流动能明显低于Roberts边界层附近,且流速和湍流动能的各向异性随Ha的增加及流动的延伸越来越显著;绝缘管道内,Hartmann边界层附近的速度梯度增大,但具有大C值的导电圆管内,Roberts边界层内的速度梯度反而大于Hartmann边界层附近;横向磁场对圆管内的传热具有抑制作用,对于不同的C值,平均努塞尔数都随Ha的增加呈现先减小后增大的趋势,即传热抑制存在“饱和效应”;圆管内流动特性的转变源于磁场与流体耦合作用下电磁力的变化,而传热特性的转变源于磁场对湍流的抑制以及焦耳热效应的耦合作用.

基于自抗扰技术的PMSM无位置传感器优化控制

在使用优化的自抗扰控制(ADRC)代替传统比例积分(PI)控制的基础上,分别建立基于模型参考自适应法和脉振高频注入法的位置辨识系统,以满足永磁同步电机(PMSM)不同速度范围内的辨识精度需求。所设计的自抗扰控制器中,保留非线性微分跟踪器(TD)的同时以线性误差控制律代替非线性状态反馈控制律(NLSEF),使模型得以简化。仿真结果表明:简化后的ADRC能在两种无位置传感器控制方法中取得较好的控制效果,和PI控制相比,系统抗扰动性更强,电机位置和速度辨识效果也更优。

基于改进型MRAS的永磁同步电机无位置传感器控制方法研究

为提高电传动装甲车辆的运行稳定性,提出将模型参考自适应(MRAS)用于永磁同步轮毂电机无位置传感器控制,同时考虑到传统MRAS法的辨识精度易受电机参数变化的影响,提出一种能够对定子电阻进行实时辨识的改进方法。基于改进型MRAS法,构建了轮毂电机无位置传感器控制系统,基于Matlab/Simulink仿真对比了加入电阻辨识环节前后转速及转子位置的辨识效果,仿真结果验证了改进设计的优越性能,有效提高了电阻动态变化过程中转速及转子位置的辨识精度,避免了因参数变化引起的误差过大问题。

军用车辆轮毂电机无位置传感器技术研究进展

阐述了无位置传感器技术国内外研究现状,归纳了无位置传感器主要控制方法,并针对在军用车辆特殊工作环境下位置传感器容易发生故障的问题,基于轮毂电机无位置传感器控制技术归纳出电驱动系统的备用方案,即建立正常行驶-故障检测-状态切换的工作流程,当位置传感器出现故障时,车辆能够识别故障并从有位置传感器状态切换到无位置传感器状态,以保证车辆的基本行驶;同时列出完成工作流程迫切需要解决的技术问题,为军用车辆稳定性提升及自适应容错控制提供参考。

基于模糊规则的发动机-发电机组协调控制

针对发动机-发电机组在调速过程中因发动机与发电机的转矩外特性差异造成的不协调问题,制订了基于模糊规则的发电机电磁转矩控制策略,加快发动机-发电机组调速的同时保证了发电机输出到电力系统的电能质量。并通过基于Matlab/Simulink的车载综合电力系统仿真模型验证了该控制策略的可靠性。

锰铜基阻尼合金广义分数阶Maxwell本构模型

针对锰铜基阻尼合金简化为线弹性材料、与实际非线性本构关系不符的问题,以M2052锰铜基阻尼合金为研究对象,结合锰铜基阻尼合金高阻尼特性机理,提出一种基于广义分数阶Maxwell模型的三参数本构方程。通过常应变率单轴循环拉伸试验分析验证本构模型的准确性,采用均值系数法拓宽本构模型的实用性,并研究广义分数阶Maxwell模型的拟合性能。结果表明:锰铜基阻尼合金的本构关系具有很强的非线性,应力-应变曲线呈梭型,滞回面积随着最大应变幅值增大而增大;广义分数阶Maxwell模型可以较好地描述M2052阻尼合金应力-应变曲线的非线性和滞回特性,试验拟合均方差在0.4684~2.6510之间,确定系数均大于0.9929;广义分数阶Maxwell模型具有较强的适用性,模型各参数可通过应变幅值拟合确定,不用进行特定试验,较其他黏弹性模型可更好地模拟阻尼合金的非线性特性。

军队现代远程教育发展模式思考

文章阐述了现代远程教育的基本概念、特征与发展历程,引出军队现代远程教育的发展背景。并通过对比传统教育模式的局限性和弊端,分析了新形势下部队推进现代远程教育的必要性与可行性。最终结合部队教育的特殊性及发展现状,从构建适合部队现状的现代远程教育网络支持平台系统,有效发挥军队院校作用,参考地方现代远程教育运行模式试点开展工作,开展大规模开放网络课程建设等方面对军队现代远程教育发展提出了几点建议。

电离种子对发射药电离特性影响研究

为探究电离种子对发射药电离特性的影响规律,构建了火炮发射药热电离模型,数值模拟了电离种子类型和含量等因素对发射药燃气中电子密度的影响规律。数值模拟结果表明:针对不同类型的电离种子,发射药燃气中电子密度从高到低依次为CsNO_(3)、KNO_(3)、NaNO_(3);针对同一种电离种子,电离种子含量越高,火药燃气中电子密度越大,但随着电离种子含量的增加,电子密度增加的幅度变缓。

串联式混合动力车辆输出解耦方法设计

面对由发动机-发电机组、蓄电池和超级电容器组成的串联式新型车载综合电力系统电源的能量管理需求,结合整车能量管理策略,设计并分析几种电源输出解耦方法的可行性,通过基于Matlab/Simulink的车辆综合电力系统仿真验证,最终选出了一种适应于这种串联式混合动力系统的解耦控制策略.

装甲车用轮毂电机转矩观测及无位置传感器改进控制

为提高电传动装甲车辆驱动系统的运行可靠性,开展永磁同步电机无位置传感器控制策略研究。针对传统脉振高频注入法包含多个滤波器,算法及程序复杂冗余的问题,提出一种改进的位置辨识方法,节省了控制系统的软、硬件资源;此外,为优化轮毂电机的转矩动态跟随性能,采用基于全阶滑模观测器的观测方法对转矩进行实时观测。在此基础上,搭建基于转矩给定的轮毂电机无位置传感器控制系统并开展了快速控制原型试验验证。结果表明,与传统脉振高频注入法相比,改进后的算法同样具有优越的辨识性能,能够确保电机在多种工况下实现稳定运行;所设计的转矩观测器辨识精度较高,观测误差基本控制在1%以内;电机整体转矩控制性能良好,稳定运行时实际转矩与给定转矩的误差保持在2%以内,能够满足轮毂电机的高性能控制需求。

电传动装甲车辆轮毂电机矢量控制策略仿真

为了满足电传动装甲车辆轮毂电机驱动系统大扭矩、高速度、快响应的需求,以大功率永磁同步轮毂电机为研究对象,采用最大转矩电流比及弱磁调速控制策略,根据电机实际运行状态生成电流查询表。结合基于转矩给定的磁场定向矢量控制思想和空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)技术,对轮毂电机控制系统进行仿真分析。通过稳态和动态特性仿真试验,验证了所设计的控制系统能够更好地满足电机性能需求。相对于传统矢量控制系统,弱磁扩速能力强,而且系统响应速度快、转矩脉动小。