大型快速起竖设备起竖减速段平稳性研究

某大型快速起竖设备需将负载快速地从水平状态推动到过重心的垂直状态,为提高起竖可靠性,采用起竖转角控制凸轮机构-节流阀方式进行反腔节流减速。基于减速过程工作原理和起竖过重心后的减速段工况要求,建立了起竖减速过程的运动学和动力学模型,通过加速度曲线规划方法,设计了减速过程的抛物线加速度曲线,并提出了转角控制凸轮机构-节流阀节流面积变化曲线的设计方法。通过试验结果表明:运用加速度规划方法,设计的减速段压力流量曲线以及凸轮机构-节流阀节流面积变化曲线,能满足减速段快速性、平稳性要求。

地地导弹快速起竖装置的模糊控制器设计

文中针对地地导弹的地面发射装置速度慢、时间长的缺陷,在完成起竖装置的非线性建模基础上,提出一种模糊控制设计方法,实现了发射装置的快速起竖控制。最后,通过仿真验证了所设计的控制器可以有效缩短发射装置的起竖时间,而且具有较高的控制精度。

线性模型跟随方法在某导弹快速起竖装置设计中的应用

针对某导弹的地面发射装置速度慢、时间长的缺陷,在完成起竖装置的非线性建模,并进行反馈线性化的基础上,采用线性模型跟随方法设计,实现了发射装置的快速起竖控制。最后,通过仿真验证了所设计的控制器可以有效缩短发射装置的起竖时间,而且具有较高的控制精度,具有较强的工程参考价值。

地地导弹快速起竖装置的同步自动控制器设计

文中针对某型地地导弹地面发射装置起竖油缸的同步自动控制问题,提出一种基于模糊-积分复合控制的同步自动控制器设计方法,该方法利用模糊控制器对控制对象要求不高的特点,有效地克服了液压系统的非线性特性。最后,通过仿真验证了所设计的控制器不但可以有效地达到同步控制的目的,而且具有较强的控制精度。

基于优化BP神经网络的快速起竖装置液压驱动系统故障诊断

快速起竖装置在自卸车等工程机械以及导弹发射车等军事领域均有较为广泛的应用。液压驱动系统是快速起竖装置的核心,准确诊断其故障具有重要意义。传统BP神经网络故障诊断准确率随着故障类型的增加急剧下降,难以满足工程需求。以快速起竖装置液压驱动系统为研究对象,提出一种基于BP神经网络和AdaBoost算法的故障诊断方法,将BP神经网络与逐步叠加建模算法结合,构造多分类BP-AdaBoost算法,建立故障诊断模型,搭建故障诊断实验台并设置8种典型工况。分析实验数据表明,该BP-AdaBoost算法与传统的BP神经网络方法相比具有更优的分类性能。

一种基于滑动铰点的快速起竖方法及优化设计

针对大质量载荷起竖的快速性需求,提出了一种基于滑动铰点的快速起竖方法。针对所提出的起竖机构进行运动解算,结合实际工作过程中的边界条件进行优化设计,并进行多体动力学仿真分析,验证了理论计算与仿真结果的准确性与合理性。

气体与液体混合驱动导弹快速起竖系统研究

为提高导弹起竖速度,提出气体与液体混合驱动起竖方式,建立了高压气瓶、活塞式蓄能器、2级液压缸、气体节流阀、液体节流阀的数学模型,完成了蓄能器驱动和高压气瓶驱动起竖的仿真研究以及气体与液体混合驱动快速起竖实验。研究结果表明:两种气体与液体混合驱动方案均可实现30 s内完成起竖;蓄能器驱动方案的控制方式简单,但蓄能器内压力较高,其体积和质量较大,过多能量消耗在加热液体上,适合轻载系统;高压气瓶驱动方案分别控制气体和液体,提出了复合控制方式,起竖前段对气体进行节流降低压力,能量损失较小,起竖后段对液体进行节流,完成负载的制动;实验结果与仿真结果的偏差满足要求,位移偏差在18 mm内,压力偏差在负载起动、制动和多级缸换级时较大,应采取缓冲措施以保证平稳快速起竖。

大型液压快速起竖系统的设计

某大型液压起竖系统需驱动的负载变化区间大,由于安装空间限制,采用了三级非对称液压缸,具有3个不同的活塞面积比;为实现快速起竖和非对称液压缸的较好控制,采用负载敏感技术构建了最节能的起竖系统,采用一种自控旁通分流技术,实现了单面积比的非对称换向阀对具有多个面积比的非对称液压缸的较好控制,使起竖液压缸伸出与缩回的时间不受换向阀阀口的过流量限制,保证了起竖液压缸的运动速度,大大缩短了起竖与撤收的时间。

燃气挤压器式动力源快速起竖装置设计优化与分析

为解决车载导弹起竖装置起竖时间长、动力源体积大的问题,提出一种新型燃气挤压器驱动的快速起竖方案。建立了起竖过程一体化计算数学模型,对比分析了恒定燃面和变燃面两种起竖方案,设计了基于装药燃面与凸轮型面优化的气液分段控制策略:起竖前段,采用变燃面燃气发生器控制燃气输出流量,在实现快速启动的同时保持负载匀速起竖;起竖后段,采用凸轮调速阀控制油液输出流量,完成负载的减速制动,保证负载平稳停靠。研究结果表明:新型燃气挤压器式动力源起竖方案及其控制策略可实现导弹16 s快速、平稳起竖,较传统液压泵式动力源的起竖时间大幅缩短,可为车载导弹起竖装备的升级改造和工程研制提供设计依据。

基于高压储能的特种车辆快速起竖技术与验证

围绕特种车辆重负载下的快速起竖需求,针对气液混合驱动方法较难达到15s内起竖的问题,开展了对传统气液驱动方式与起竖结构的优化研究。采用高压蓄能器驱动三级缸起竖的方案,结合实际需求优化三铰点起竖结构与缓冲装置,利用AMESim软件对快速起竖方案进行了仿真验证,并搭建实验样机进行快速起竖实验验证。实验结果表明:该方案通过高压蓄能器驱动起竖机构,通过迅速释放装置中储存的高压气体来推动蓄能器中的活塞,使液压油快速流入液压缸中,并通过节流的方式进行换级与末段缓冲,可实现大负载下12.7 s起竖至95.3°,再耗时1.8 s达到振幅小于1°,起竖角度稳定在95°,快速起竖过程共用时14.5 s,相比传统液压泵驱动起竖提高71.5%。由于实验样机车身跨距较大,受多级缸换级冲击影响,由实验样机弹性形变导致换级时振幅变大,所以还需对实验样机缓冲结构进一步优化,以保证起竖过程的平稳性。

流量可调燃气发生器在导弹起竖装置上的应用研究

车载导弹液压起竖装备因安装空间狭小、装机功率受限导致起竖时间长的问题难以解决。为提高起竖速度,设计了基于流量可调燃气发生器的起竖动力装置,建立了燃气发生器/液压系统/导弹一体化计算数学模型,对比分析了定喉面和变喉面两种工作模式下的起竖特性。计算结果表明:定喉面流量不可调工作模式,不能适应起竖变负载特性,无法保持导弹匀速运动;变喉面流量可调工作模式,可实现导弹平稳起竖,但无法完成减速制动,会对系统造成振动与冲击。提出气液联合分段控制策略:起竖前段,采用燃气流量调节阀控制燃气流量输出,实现负载快速启动,保持负载匀速起竖;起竖后段,采用液压流量调节阀控制油液流量输出,完成负载减速制动,保证负载平稳停靠。新型流量可调燃气发生器动力装置可实现导弹16s快速、平稳起竖,为导弹起竖装备的升级改造提供参考依据。