曲线链式回转弹仓动力学模型不确定参数辨识

为了准确模拟曲线链式回转弹仓输送弹药过程中的非线性动力学特性,根据系统的拓扑结构和控制原理建立包含不确定参数的动力学模型。利用优化设计思想,基于系统测试数据建立不确定参数辨识模型。提出一种函数型时间序列相似度作为辨识准则,采用基于径向基函数的高维模型表示和径向基函数分别构建从机械系统和控制系统不确定参数到辨识准则的代理模型。将麻雀搜索算法嵌入岛屿模型进行多种群结构化,形成岛屿麻雀搜索算法,进行寻优求解。以工况1测试数据为基准,对机械系统和控制系统的不确定参数进行辨识。研究结果表明,辨识后的动力学模型对两种工况的输出结果与测试数据相似度较高,验证了建模的准确性和辨识的有效性,为动作可靠性分析和故障诊断研究提供了可靠的样本数据来源。

基于摩擦补偿的链式弹仓自适应滑模控制

针对链式弹仓精确到位控制中出现抖振与收敛速度慢等问题,提出了一种基于摩擦补偿的自适应非线性滑模控制(ANLSMC)方法。该控制方法引入LuGre动态摩擦模型用于补偿弹仓模型,使得弹仓模型更加贴近于真实工作环境。将传统线性滑模函数改进为非线性滑模函数,与自适应算法相结合,提高了系统鲁棒性,加快收敛速度,有效削减抖振。根据仿真结果表明,提出的摩擦补偿的自适应非线性滑模控制(ANLSMC)方法使弹仓跟踪轨迹误差减小,相比于线性滑模自适应控制方法其有效削减抖振,具有较快的收敛速度。

考虑输出约束和输入饱和的弹仓自适应控制

针对存在参数不确定性和外部扰动的某链式回转弹仓的位置跟踪控制问题,提出一种自适应控制方案。该方案基于神经模糊系统(Neuro-Fuzzy System,NFS)、非线性扰动观测器(Nonlinear Disturbance Observer,NDO)及障碍Lyapunov函数(Barrier Lyapunov Function,BLF),在实现高精度控制的同时满足输出约束和输入饱和的工程条件。通过BLF的设计,保证弹仓的位移跟踪误差约束在给定范围内。结合神经网络的函数逼近能力和模糊逻辑系统的推理能力,用于估计系统中的不确定性,减小对模型的依赖;两者结合的NFS作为NDO的一部分,进一步补偿估计误差和外部扰动,提高控制性能。此外,控制器设计考虑了运动过程中的执行器输入饱和问题。仿真结果表明,所设计的控制器在3种典型工况以及系统参数变化情况下均可实现弹仓的高精度位置跟踪控制,满足系统的约束条件。

链式回转弹仓的自适应鲁棒控制

针对链式回转弹仓的精确定位控制问题,提出了一种带有积分型滑模面的自适应鲁棒控制算法。在常规自适应鲁棒控制的基础上引入积分型滑模面,减小了稳态位置误差;采用非线性鲁棒反馈增益代替常规的定常鲁棒反馈增益,改善了系统的动态性能;理论上证明了文中提出的控制算法具有更好的动态性能以及稳态性能。空载、半载和满载3种情况下的仿真结果表明,文中提出的控制算法对系统参数变化和外部扰动不敏感,与常规自适应鲁棒控制相比,具有更高的控制精度以及更好的控制性能。

大口径火炮链式自动化弹仓控制系统设计

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。

链式自动化弹仓的自适应模糊滑模控制

在自动化弹仓位置控制过程中,弹仓内弹丸数量的变化会导致系统参数产生较大变化,同时还存在链传动啮合冲击和非线性摩擦等扰动因素,为了解决上述问题,提出一种自适应模糊滑模控制策略。采用自适应算法估计系统参数,减小了系统参数变化的影响;采用模糊逻辑代替传统滑模控制的不连续切换控制项,有效地削弱了抖振。仿真结果表明:该控制策略对系统参数变化和外部扰动不敏感,同时具有较高的控制精度。

链式回转弹仓的RBF神经网络滑模控制

提出了一种基于神经网络最小参数学习法的RBF网络自适应鲁棒滑模控制方法,在设定预期轨迹的前提下,利用RBF神经网络对未知参数进行自适应逼近,通过参数估计代替神经网络权值的调整,加快了自适应律的求解。在空载、半载、满载3种情况下的仿真结果表明,该控制算法对系统参数的大范围变化和外界的不稳定扰动可以进行自适应调整,具有较好的学习性能和控制精度。

基于ADAMS某链式回转弹仓的仿真分析

链式回转弹仓是火炮自动装填系统的重要组成部分,但回转弹仓特有的多边形效应以及弹仓内弹丸数目的变化都将导致储弹筒的振动,使炮弹的传输平稳性和准确性较差。将建模软件SolidWorks、多刚体动力学分析软件ADAMS进行结合,最终在ADAMS中建立起链式回转弹仓的仿真模型,并在满载和仅有一发炮弹两种工况下对弹链转过一个弹距的过程进行动力学仿真,结果显示目标炮弹的横向传输位移相对误差分别为0.57%和1%,满足设计要求,弹仓工作平稳可靠。

基于模糊理论的链式弹仓自适应滑模控制

针对链式弹仓系统的精准位置控制问题,提出了一种模糊自适应滑模位置控制方法。该方法通过设计合理的模糊规则,构造模糊系统以逼近弹仓系统模型中存在的未知非线性函数;设计的切换增益自适应律不仅保证了系统的鲁棒性,而且削弱了抖振,改善了弹仓系统的运动性能。在存在随机扰动的情况下,采用所设计的控制器对弹仓系统进行仿真控制,仿真结果表明该算法不仅具有较强的抗干扰能力而且具有较高的位置跟踪精度。

链式弹仓储运单元非线性动力学分析

为提高大口径舰炮供弹系统可靠性,建立了考虑分段弹性特征的储运单元动力学模型,运用平均法求解储运单元幅频特性,算例表明:储运单元频响函数呈现较强非线性特征,一定条件下强迫运动可能会使炮弹产生振幅跳跃现象,影响供弹可靠性。本文的研究成果对大口径舰炮供弹系统力学环境优化,提高供弹系统可靠性和弹药安全性有借鉴意义。

链式自动化弹仓的设计与仿真

为降低链式弹仓在运转过程中的冲击载荷,减少多边形效应的影响,使传动更平稳,特采用大齿数链轮和小节距链条的方案来进行弹仓设计,基于Creo对弹架、链轮、箱体、轨道等部件进行三维建模,建立了弹仓的总体结构模型。运用拉格朗日第二类方程建立了弹仓的动力学微分方程,并且结合多体动力学仿真软件RecurDyn对其进行运动学仿真,得到了链式弹仓在启动阶段紧边部件和松边部件的动力学响应。通过对两者的各项运动响应的分析,证明该弹仓传动较为平稳,能够满足设计要求。

弹仓的模糊自适应滑模控制

针对系统模型参数未知且负载大范围变化的链式弹仓的位置控制问题,提出了一种FASMC算法。根据模糊系统的万能逼近理论,针对弹仓系统输入设计模糊集、构造模糊系统,最后以模糊系统的输出来逼近弹仓系统的未知理想控制律。该算法不以系统模型为基础设计了理想的滑模控制律,所以具有较好的鲁棒性。在逼近过程中,为进一步的改善控制效果提高系统鲁棒性,针对模糊系统可调参数构造合适的自适应控制律,实现参数的在线自适应调整;最后引入自适应滑模切换控制律补偿模糊系统的逼近误差,保证了滑模条件。在空载、半载和满载三种情况下的仿真结果表明,提出的模糊自适应滑模控制算法不仅能够有效逼近弹仓系统模型的理想控制律且具有较好的控制精度。

旋转弹链传动系统动力学仿真与振动分析

为分析某型旋转弹链传动系统的振动因素,根据该弹仓内传动链实际运动轨迹和结构特征,建立了链传动系统的动力学模型,应用拉格郎日法解出该模型的解析解,并进一步使用Matlab工具进行了仿真,分析出撑紧链轮弹簧刚度和传动系统的质量分布是链传动系统固有频率的主要影响因素。在此基础上,针对该型装备在实际使用过程中固有频率时刻发生变化的特点,提出了通过改变撑紧链轮弹簧刚度来反馈调节链传动系统固有频率的思路,以避免共振现象的发生。

LC-QH-12型露天矿螺旋采煤机的结构与功能

介绍了自主研制的LC-QH-12型露天矿螺旋采煤机整装装备的8大组成系统和主要技术指标与采煤工艺。该机开采能力为25万t/a,可遏制煤的自燃及因之造成的环境污染。该机采充一体化功能与弹仓式摇臂自动装卸杆装置是技术创新与进步,标志着我国已跨进国际先进露天矿山装备研发制造的行列。