旋翼驱动的微小型气动发电机

针对现有引信电源难以满足小口径、低落速弹药引信的使用需求,提出一种利用旋翼驱动的微小型气动发电机,该发电机与引信一体化集成设计,利用引信体上的旋翼作为驱动机构工作发电,具有结构紧凑,体积小等特点;经仿真分析及实验室吹风试验表明,该发电机体积不大于0.6 cm^(3),起动落速不大于25 m/s,在30 m/s落速下,输出电压大于7 V,电流大于3.5 mA,满足小体积、低落速弹药微功耗机电引信的使用需求。

内置式引信气动发电机气压标定密封测试技术

针对现有气压标定装置无法满足内置式引信气动发电机的气压标定测试需求,提出一种内置式引信气动发电机气压标定测试装置。通过气压标定装置的气压室体及其腔内堵头、顶杆、压簧等结构部件解决了内置式引信气动发电机气压标定测试的密封性问题,可进行正压/负压两种气压标定。测试结果表明,该装置气压标定的线性度好,实际气压测试的准确度能达到95%以上,同时具有操作简便、测试范围大、可靠性好等特点,能够满足内置式引信气动发电机的气压标定测试需要。

火箭发动机气压驱动的直线发电机

直线发电机在低过载弹药引信上应用时,存在无法同时满足对引信电路供电和保证引信勤务处理过程中安全性要求的问题。为此,提出了一种利用火箭发动机气压驱动的直线发电机。该发电机安装在战斗部底部,利用火箭发动机的气压作为发电机的驱动力,剪断锁住磁芯部件的剪切片或剪切销,使磁芯部件于电枢绕组间发生相对运动而发电。试验表明:利用火箭发动机气压驱动的直线发电机在低过载火箭弹引信上应用时,既可以满足对引信电路的供电需求,又可以满足引信勤务处理过程中的安全性要求。

真空退火炉模型的机理分析与优化

通过对退火炉工作机理的分析,以现场实际采集的数据为基础,采用加热炉物理机理建立对象的模型和利用遗传算法对模型中的系数值进行优化的方法,提出了一种真空退火炉的基于退火温度精确控制的优化数学模型,经仿真验证了该模型的有效性,实现了退火温度的精确控制.

真空退火炉的建模与优化

真空退火炉中工件温度的精确控制是一个典型的非线性、大时滞、强耦合的复杂控制问题.为实现工件温度的精确控制,通过对退火炉工作机理的分析,以现场实际采集的数据为基础,采用神经网络建立对象模型并利用遗传算法对神经网络的权值、阈值进行优化,提出一种真空退火炉工件温度精确控制的优化数学模型.经仿真研究并将其成果应用于实际控制中,取得了令人满意的效果.

真空退火炉模型的机理分析与优化

真空退火炉退火温度的精确控制是一个典型的大时滞、大惯性、存在强交叉耦合的、时变的复杂的控制问题,为了实现退火温度的精确控制,通过对退火炉工作机理的分析,以现场实际采集的数据为基础,采用加热炉物理机理建立对象的模型和利用遗传算法对模型中的系数值进行优化的方法,提出了一种真空退火炉中基于退火温度精确控制的优化数学模型,经仿真验证了该模型的有效性.

高弹速差下气动发电机的输出电压控制方法

针对目前引信用气流驱动发电机的输出电压在不同弹速下变化范围大而导致引信电路失效的问题,提出了绕组抽头法和负载分流法两种针对引信用气流驱动发电机在高弹速差条件下的输出电压控制方法。绕组抽头法采用多抽头绕组根据发电机输出电压高低,改变发电机绕组匝数从而控制发电机的输出电压;负载分流法在引信负载电路端并联一个分流电路,通过调节分流电路的电流,实现引信负载电路的恒流恒压。风洞试验结果表明,这两种调压方法均可以实现引信气动发电机在不同速度下输出电压的调节,提高了引信气动发电机对弹速的适应性。

采用磁电发电机的手榴弹电子触发引信

针对电池供电手榴弹电子引信电池贮存性能差,在使用期内需两次更换电池问题,提出了采用磁电发电机的手榴弹电子触发引信。该引信对磁电发电机进行小型化设计,实现结构兼容;提高磁电发电机发电能量,降低控制电路功耗,实现磁电发电机、电路和火工品能量匹配;改进泄漏电路,对电发火能量彻底耗散。验证试验表明:继承了电池供电手榴弹电子引信多功能、全保险型和机电一体化失手保险成熟技术,解决了电池不能长贮和更换电池不便问题,提高了手榴弹电子引信的贮存性能和实用价值。

基于气动热的引信磁流体发电

针对传统电池和涡轮发电机难以适应远程弹药长时高速飞行等潜在问题,提出基于气动热的引信用磁流体发电机。利用高速弹丸飞行时头部高温气体电离后产生的等离子体,进入发电通道切割磁力线进行发电,为引信电路提供能源。仿真结果表明:设计方案满足磁流体发电条件,基于气动热的引信用磁流体发电机具有一定的可行性。

传感器安装对电磁转矩测量的影响

针对电磁转矩测量系统中存在的因传感器安装角度偏差产生的弯矩对传感器测量精度引起测量误差的问题,提出了电磁转矩测量精度对传感器安装偏差角度要求的计算公式。该公式中与角度有关的因素有电机电磁转矩,测量精度和传动轴自身的几何特性,其中角度与电机产生的电磁转矩和测量精度成正比,与传动轴自身的几何特性成反比。仿真结果表明:理论计算结果与仿真结果基本相符,一定精度范围内测量精度与安装偏差角度近似为线性关系。利用该公式可得出不同精度要求下的安装偏差角度要求,为电磁转矩测量中传感器安装偏差控制提供参考。

引信气动烧蚀的计算流体动力学仿真方法

传统的引信气动烧蚀研究主要采用理论分析结合试验的方式进行,存在计算复杂、速度慢、局限性大、计算结果误差较大以及对某些极端试验条件无法模拟等缺点。基于此,将计算流体动力学方法引入引信气动烧蚀仿真分析。该仿真方法定义了烧蚀准则和烧蚀时间步长,每用计算流体动力学方法计算一个时间段后,用烧蚀准则将烧蚀部分除去,然后按定义的烧蚀时间步长反复计算,直至完成全部模拟时间的计算。采用此方法对4 Ma速度下3s飞行时间火箭弹标准外形引信的气动加热烧蚀进行的仿真计算结果表明:计算出的引信外形随飞行时间的烧蚀情况与理论分析相吻合,证明了此方法的合理性。

基于最优平滑系数三次指数平滑法的转速预测

针对基于传统三次指数平滑法转速预测精度较低的问题,提出了基于最优平滑系数三次指数平滑法的转速预测方法。该方法根据已知的转速序列曲线,对平滑系数在其取值范围内进行搜索寻优,以预测转速的均方误差作为寻优目标函数,根据已知转速曲线的不同变化趋势,分段寻优并拟合得到目标函数与平滑系数间的函数关系,进而得到各段局部最优平滑系数,对局部最优平滑系数求和取平均值作为全段转速曲线的最优平滑系数,将最优平滑系数应用于工程,得到基于最优平滑系数的转速预测结果。验证结果表明,基于最优平滑系数三次指数平滑法的转速预测均方误差σ=0.048 6,且算法可以实现快速响应,能够满足工程要求。

基于正交法的分数槽永磁电机电感仿真优化

针对单因素分析分数槽永磁电机三相绕组电感差异大不全面而多因素分析分数槽永磁电机三相绕组电感差异大效率低的问题,结合正交实验法和有限元仿真法提出了基于正交实验法的分数槽永磁电机的电感仿真优化方法。确定影响分数槽永磁电机电感的因素及其水平值后,建立正交实验表,对表中参数水平值进行仿真实验可推测出所有参数组合的结果从而大大减少了有限元仿真的次数,提高对分数槽永磁电机的电感参数优化效率。仿真结果表明,对影响分数槽永磁电机的4种主要因素各取3水平值采用这种方法只用9次仿真计算就能完成,但若采用常规仿真计算则需要81次,计算效率提高了79.1%,按照优化后的电机参数设计电机能够有效降低三相绕组电感差异,消除控制不平稳的问题,满足工程设计要求。