大口径自行火炮弹药自动装填控制系统网络化设计

研究设计了一种基于CAN总线的数字化、模块化及网络化方案。系统以PC104单板计算机作为控制中心,通过CAN总线与各部件的连接和通信,实现对多机构、多路位置的控制。采用CANopen总线I/O模块实现各种不同的传感器、电磁阀等输入输出元件与CAN总线的连接,使系统具有了良好的扩展性且布线简单。降低了系统成本和维护保养费、提高了系统可靠性。为以后弹药装填控制系统的设计提供参考。

论弹药自动装填子系统动作可靠性与故障诊断分析

由于弹药自动装填系统本身具有较强的复杂性,同时对性能的要求相对较高,而且系统工作的环境和条件也不是很好。弹药自动装填子系统在运行中经常会出现多种故障问题。因为在系统的故障诊断、监测和排查方面存在着一定的难度,系统的安全可靠性是当前重点问题之一。基于此,本文将对弹药自动装填子系统动作可靠性与故障诊断进行全面的分析与研究。

基于FDA和神经网络的弹药协调器故障诊断

针对弹药自动装填系统中故障监测与排查困难的问题,以其子系统弹药协调器为例,通过4层信息抽象进行了故障诊断研究,即从真实设备到虚拟模型的抽象、从虚拟模型到响应曲线的抽象、从响应曲线到特征参数的抽象和从特征参数到故障信息的抽象。建立了协调器的不确定性模型作为样本来源,通过抽样仿真获得了样本的响应曲线族。考虑到响应曲线的连续性和平滑性,使用函数型数据分析(FDA)对响应曲线进行了特征提取。根据样本中的特征参数和不确定性参数,训练神经网络作为故障诊断机。编写了故障诊断软件,验证了诊断的可行性和有效性。

一种立式弹丸回转自动弹仓设计

针对链式回转弹仓的链式回转结构存在多边形效应比较突出的问题,设计一种立式弹丸回转机构的自动弹仓。采用多个链节对应一个储弹筒的方式,减小输送链所用链节的节距,进而减小回转弹仓的多边形效应及动载荷,提高弹丸传送的平稳性和准确性;在低速转动和高速转动2种不同情况下,对立式弹丸回转弹仓传送一发弹丸的运动过程进行动力学仿真。结果表明:弹丸横向运动误差小,纵向跳动量小,满足运动平稳、传输可靠的要求。

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。

链式自动化弹仓的最优保性能控制算法

链式自动化弹仓是某大口径自行榴弹炮弹药自动装填系统的关键部件。由于发射过程中弹筒内弹丸数目的变化,使得弹丸在弹仓内的定位控制问题,变成了一种参数不确定系统的控制问题。为了实现弹丸的精确到位,本文提出了一肿基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒控制算法,即最优保性能控制算法。首先建立了弹仓的刚体动力学方程,对4种不同负载情况下的动力学方程进行了线性化。然后,根据保性能控制的基本理论,把弹仓的动力学方程写成线性不确定系统的标准形式。用MATLAB的LMI工具箱获得了系统的最优状态反馈保性能控制规律,利用所获得的结果,对弹仓进行了受控动力学计算,结果表明该控制算法具有高的控制精度。

新式轻型榴弹炮装备陆军

新加坡武装部队（SAF）计划为其炮兵部队装备“飞马”多种先进技术，包括辅机电站、弹药装填系统、机械（Pegasus）155毫米轻型榴弹炮。“飞马”是世界上第一种可使瞄具、易于部署、轻型材料和创新型后坐管理技术等。用直升机空运的155毫米自行榴弹炮。它是由SAF和新加坡国防科技局（DSTA）还有新加坡技术动力公司联合研制的。该炮的正式名称为新加坡“飞马”轻型榴弹炮（SLWH），它可以使用CH-47D“支努干”直升机空运。该炮采用独立的发动机单元，易于地面机动和和野战发射部署。它最终将替代新加坡现装备的老式105毫米火炮，在作战期间，该炮将实施响应火力，支援陆军的直升机空运部队。