发射载荷作用下特种车辆动态响应仿真分析与优化

基于HyperMesh-LS-DYNA有限元建模与仿真方法,探究了特种车辆在发射载荷作用下车体的稳定性问题。以某型特种车辆为研究对象,在车辆数值仿真模型中构建了悬架等相关柔性化组件,对车体在发射载荷作用下的稳定性进行分析,发现发射载荷未能均匀分散到各支撑结构,且在发射底座、 g-h轴对应轮胎与地面的接触压力较大,发射筒摆动幅度较大。基于上述结果,提出调整支腿结构的刚度阻尼系数和增加附加支撑结构两种优化方案,以达到减小车辆与地面的接触压力以及车体纵向摆动幅度的目的,并进行了仿真验证。结果表明,辅助支撑的数量与位置对车体稳定性的影响较大,靠近底座以及数量越多,对车体稳定的保持效果较好,其中在g-h轴之间增加一对附加支腿,底座接触力减少16%;在b-c、 g-h轴之间同时各增加一对附加支腿,底座接触压力减少20%,发射筒摆动幅度范围缩减12.1%。

基于PLC的某靶弹发射车调平系统设计

针对靶弹发射的使用和指标要求,基于PLC设计某靶弹发射车调平系统。该系统由PLC、高精度的双轴倾角传感器、压力传感器、液压缸等组成。系统采用“逐高法”控制策略,能够快速实现系统调平,通过将压力作为反馈控制条件可有效避免调平过程虚腿现象。选取一定坡度地面进行调平试验,试验结果表明:该发射车调平系统满足设计指标要求。

基于动力学仿真的某弹药输送车补弹时序优化

以某大口径火炮弹药输送车的供补弹系统研制为背景,从结构动力学的角度出发,对向输送车补弹过程中抓弹机的工作时序进行了动力学仿真分析及优化。在优化中,以各时序的时长为设计参数,并将抓弹机的补弹过程分为负载时序和空载时序,结合对其工作过程的分析,将工作循环的总用时、负载时序中的关键部件受力及响应作为优化目标,以各时序所需驱动力不超过原设计方案为约束,求解得到优化后的补弹时序过程。优化结果表明,在不改变原设计方案的结构的前提下,优化后的时序方案的总用时从7.4 s缩短到7.2 s,弹丸晃动减少了66.0%,抓弹手不同位置的受力降低了11.2%~16.1%,新的时序方案能够在缩短总时长的同时使补弹过程更加平稳。该优化方法同样适用于抓弹机供弹、补药机补药供药以及主炮内供输弹机构等各类相似机构的工作过程的时序设计。

轮式底盘耦合下导弹发射装置跟踪控制方法及应用

针对轮式底盘柔性对导弹发射装置跟踪稳定性的影响,建立了导弹发射装置与轮式底盘在地理系下的刚柔耦合模型。分析了柔性底盘对发射装置伺服系统稳定性的影响,提出了发射装置与底盘相互耦合下伺服系统的稳定性条件。在稳定控制回路中设计了跟踪滤波器,对发射装置调转跟踪过程的车体姿态进行滤波,克服了底盘耦合下控制系统跟踪的不稳定性。最后通过仿真和试验对提出方法的有效性进行了验证。

基于多轴连通式油气悬架的导弹发射车振动性能研究

针对多轴连通式油气悬架对某型导弹发射车的振动性能的影响,基于1/4导弹发射车的数学模型和AMESim软件分别搭建了连通式油气悬架和独立式油气悬架的仿真模型。分析了这两种油气悬架刚度特性;研究了连通式油气悬架在不同的激励作用下对导弹发射车的振动性能影响,并与独立式油气悬架的导弹发射车的振动性能进行对比。研究结果表明:连通式油气悬架的刚度小于独立式油气悬架;连通式油气悬架能够有效降低车身振动加速度,平衡车桥载荷,减小车辆对地的破坏性。

某装备扫雷犁系统的遗传神经网络建模研究

提出了一种基于遗传算法的径向基神经网络设计方法,对具有复杂非线性特征的某装备扫雷犁系统进行了建模研究。在神经网络设计过程中,采用遗传算法确定神经网络的中心参数,提高了建模精度,采用最大距离法确定宽度参数和采用最小二乘法确定权值参数,减轻了算法的计算量,从而实现了快速准确的扫雷犁系统的神经网络建模。与其它神经网络建模方法的比较,验证了本文提出方法的有效性。

基于神经网络的某扫雷犁电液伺服系统建模与控制

扫雷犁电液伺服系统是一类复杂非线性系统,基于传统建模方法构造的线性模型难以反映系统的本质非线性特征,因此提出采用基于正交最小二乘法的径向基函数神经网络对该系统进行精确建模;已有的手动分级控制或传统的PID控制方式不能满足精确控制的战术要求,提出采用基于广义训练和专门训练相结合的神经网络直接逆控制方法,实现系统吃土深度的有效控制。实验仿真结果以及与其他建模和控制方法的比较,验证了提出方法的有效性。

我军步兵部队弹药配套包装

通过分析弹药包装对弹药物流的影响,结合我军步兵部队对弹药包装的需求特点,创新性的提出了"弹药配套包装"概念,并对其进行了可行性论证。详细介绍了弹药配套包装在美军弹药供应保障中的当前应用和发展展望。系统阐述了弹药配套包装应用于我军军事物流的现实意义。为进一步开展相关研究奠定了理论基础。

导弹发射车综合诊断与健康管理系统

为提高导弹发射车的安全性和可靠性,提出一种维修策略和方法。分析发射车故障诊断与健康管理系统的目标,制定总体结构及技术框架,优化系统监测参数及监测手段,设计并建立发射车健康管理模型。该系统可借助各种数据处理技术来诊断系统自身的健康状态,并预测故障发生的准确时间、准确位置,触发准确的管理活动,有利于提高管理和使用效率,提高部队战斗力。

导弹发射车视觉辅助导航定位系统设计

为缩短导弹发射车占领阵地准备时间,提高对点定位精度,将计算机视觉技术应用到发射车上,研制了一种视觉辅助导航定位系统,能辅助驾驶员快速引导发射车准确对点定位,对提高导弹武器可靠性和整体作战性能具有重要意义;针对导航标尺灰度值较高的特点,吸取了Hough变换检测直线的优点,提出了精确定位导航标尺检测方法;为降低成本,采用高速DSP硬件实现,设计了小型化的嵌入式视觉系统。实验表明,系统运行稳定,操作性强,对点定位精度高。

战时侦察车最优路径规划算法

针对侦察车路径优化问题,提出了一种改进的遗传算法,基于该算法设计了一种在战时情况下能使侦察车快速、安全、高效地进入侦察阵地的最优路径算法,并编制了侦察车路径优化软件,为战时侦察车最优路径规划问题提供了一种解决方法。

一种战车主减速器温度预测方法研究

目的针对战车主减速器温度预测需求,建立时间序列ARIMA多步预测和BP神经网络预测模型,提出基于BP神经网络修正误差的ARIMA模型温度预测方法。方法结合BP神经网络的非线性能力与ARIMA模型预测能力,分析ARIMA在多步预测时误差产生原因,在神经网络对ARIMA多步误差进行预测基础上计算修正因子,把误差修正因子和BP网络结合,实现对多步预测误差的修正。结果ARIMA模型多步预测时,预测误差随预测步数的逐步增加不断增大,引入了误差修正因子进行修正。通过预测值与实际值进行对比,可有效提高预测准确度。结论 BP神经网络和误差修正因子结合应用可显著提高温度预测效果。

导弹发射车战场抢修研究

综合利用基本功能项目分析、损伤模式及影响分析、损伤树分析及损伤定位分析等方法进行了发射车的战场损伤分析,建立了基本功能项目树和主要功能部件的损伤树,确定了最低约定层次的损伤模式及最终影响。该方法是获取导弹发射车损伤评估信息的有效途径,可为建立发射车战场抢修数据库打下理论基础。

基于递阶遗传神经网络的某扫雷犁电液伺服系统建模研究

提出了一种基于递阶遗传算法的径向基神经网络建模方法,实现了具有复杂非线性特征的某扫雷犁电液伺服系统的精确建模。在递阶遗传-神经网络算法中,采用二进制编码的控制基因实现了径向基神经网络的结构辨识,即隐节点数目的确定,采用实数编码的参数基因实现了径向基神经网络的参数辨识,即隐节点中心参数的确定,采用测试数据的赤池信息量准则计算染色体的适应度函数值,减少了隐节点数目,提高了神经网络的泛化能力。实验结果及与其他建模方法的比较结果验证了所提方法的有效性。

地形联测车技术升级问题分析

根据现代防空作战的发展和地形联测车的技术现状,指出了现有地形联测车保障防空作战的困难。为了研究地形联测车的技术升级问题,分析了地形联测车保障现代防空作战的主要战术技术指标。应用层次分析法对地形联测车的四种升级方案的作战效能进行了分析,指明了未来地形联测车技术升级的方向。

双气室油气悬架系统车辆道路友好性分析

为了分析双气室油气悬架系统对导弹发射车道路友好性的影响,基于双气室油气悬架导弹发射车二自由度单轮振动模型,借助AMESim/Matlab Simulink联合仿真技术,搭建了联合仿真模型。选用动态载荷系数、动态载荷应力因子及95百分位综合四次幂力作为道路友好性评价指标,进行联合仿真。结果表明:轮胎动载荷功率谱密度显示车身固有频率对轮胎动载荷影响较大,而轮胎对其动载荷影响较小。相同路面,车速越高,蓄能器关键参数变化越大。路面等级越高,道路友好性优于低等级路面相应的评价指标。

导弹发射车快速定位定向技术

针对某发射车惯性平台惯导定位定向速度慢、环境要求高的问题,根据北斗多天线定向测姿原理,提出了基于北斗二代的多天线配置及快速定位定向技术,利用相位差分原理,采用多天线布阵技术,解算天线构成的基线矢量方向,经变换实现测姿功能,该技术在同类设备上成功应用表明其快速性、精确性等指标满足设计要求。

战车车速规划与底盘安全监测系统

为满足编队行军时的车速规划和安全需求,构建基于数据实时监测的战车行军车速规划和底盘故障预警决策支持系统;通过分析系统目标和内容,制定总体结构及技术框架,优化系统监测参数及手段,建立系统模型;该系统可借助数据处理技术实时给出最优行军车速建议和底盘故障预警、报警信息,可提高车队机动能力、行军安全性和战斗力。

预测步长自调整舰载武器消摇摆控制系统设计

针对以舰船为射击平台的舰载火箭炮,由于海上风、浪、流等多种因素的作用,射击线受到舰船摇摆而影响射击精度的问题,应用模糊控制理论和灰色预测理论,设计了一种基于预测步长自调整的灰色预测模糊控制器,通过对实时状态的模糊判决,实现对灰预测步长的自适应调整,从而改善控制效果。陆上及海上实验表明,系统达到了规定的动静态技术指标。

模糊自抗扰的双电机同步驱动电动缸起竖策略

针对传统PID控制算法抗干扰性差等特点,提出了基于模糊自抗扰的双电机同步驱动电动缸起竖的控制策略。通过设计模糊自抗扰控制器,实时观测系统扰动并进行补偿;通过交叉耦合控制策略实现双电机同步控制;基于Matlab/Simulink与Adams平台完成联合仿真。仿真结果表明,基于模糊自抗扰的双电机同步控制算法,与传统PID控制策略相比,具有更好的系统动、静态响应性能,且对负载扰动具有更强的鲁棒性及同步性。