基于CAN总线的坦克火炮控制系统状态监测与故障诊断

目前对武器装备的故障诊断倍受关注。根据坦克火炮控制系统的故障原因及特点,结合专家系统的诊断与决策优势,提出了一套针对其进行状态监测与故障诊断的总体方案;完成了基于CAN总线的火炮控制系统的状态数据采集与检测系统设计;论述了该系统的体系结构、检测原理和诊断机制。

卡尔曼滤波在某型坦克火炮控制检测系统中的应用

火炮控制检测系统各检测信号大多含有随机干扰,利用卡尔曼滤波可对检测信号进行实时递推滤波。以某型坦克火炮控制检测系统为实例,将噪声简化处理为白噪声,通过建立参数的运行模型和观测模型,完成了卡尔曼滤波在火炮控制检测系统中的应用。

基于Multisim的火炮控制系统板级仿真

针对火炮控制系统电气元件类型多、维修难度大的特点,提出了火炮控制系统板级仿真的思路。火炮控制系统主要由火炮控制箱、炮长操纵台、陀螺仪组、液压系统、线加速度计、车体陀螺仪及全套系统电缆组成,可以实现坦克火炮水平向和垂直向的控制。通过计算机建立仿真电路,利用虚拟仪器对电路进行仿真分析和故障模拟,从而提高维修人员对火炮控制系统电路原理的理解和维修能力。

基于改进的模拟退火算法及其在火炮控制系统中的应用

针对现有火炮控制系统与模拟退火算法优化存在的问题,提出了一种改进的模拟退火算法用于火炮控制系统PID参数寻优的方案,即基于变尺度法的模拟退火算法。该算法采用了全局优化和局部优化相结合的思想,能显著提高算法的执行效率,收敛性较好,而且不易陷入局部最优解。给出了具体实现过程和优化实例,并将该算法应用到火炮控制系统中,仿真实验表明,该算法是一种有效的全局优化算法。

火炮控制系统计算机仿真研究的新发现

采用Multisim2001软件和Matlab软件对火炮控制系统进行了仿真分析研究,仿真结果却意外地发现现有的自动控制理论文献在该问题的求解方法上存在较大的缺陷。就此问题进行了分析研究。研究表明:计算机仿真,不仅结果准确,而且有助于深入分析自动控制系统的性能,还能克服工程实践中广泛应用的近似法求取稳定裕度的不足。

积分分离PID在火炮控制的应用及MATLAB仿真

改善火炮的控制性能是提升火炮综合性能的重要途径之一。传统PID控制器仍是现装备火炮的主要控制策略,文章采用积分分离PID代替传统PID控制器,通过MATLAB建模和仿真,得出积分分离PID较之传统PID控制器在火炮控制中有更好的性能,具有一定的实用性。

火炮随动控制平台的设计

在现代火炮控制操作中,为了满足作战的需要,往往需要对火炮的模式选择(开环、闭环)、射速、电机位置等多个参数进行设置。通过探讨研究,综合国内外相应控制系统的特点,该文设计了一种新型的基于CAN总线的炮控随动系统。该系统不仅可以实现自检功能,位置信息的采集与存储功能,还可以对火炮进行相关参数设置以及对火炮的控制功能。

车载火炮角度伺服控制系统设计

由于受总体技术水平的制约,火控系统的总体性能欠佳。如在恶劣路面、高行驶车速下的命中率等方面都与国外有较大差距,特别是对火炮随动系统数字化的要求。针对这些情况,提出了一种基于单片机的直流PWM伺服控制方法。首先依据要求的调炮反应时间和调炮加速度,推算出直流电机的各项参数,对各个设备建立数学模型,然后运用经典控制理论,分析频域和时域响应后,确定用串联领先网络的方法校正。从最后得出的结果看出具有很好的动静态性能,且这种设计具有很好的通用性能,可以移植到其他相似的系统中。

基于改进型PID的火炮药仓控制研究

为提高某型火炮新型模块化药仓旋转选药控制的性能,基于传统PID控制算法,提出一种改进型PID控制算法。通过合理的线性化和简化处理,建立了药仓选药系统的数学模型,在此基础上,设计了基于改进型PID算法的位置环控制器,比较分析了设计的控制器和传统PID控制器在位置伺服系统的控制性能,在Maltab仿真环境下进行了建模和仿真。仿真结果表明:该算法能够提高系统型别,具有较小超调量及稳态跟踪精度。

基于扩展状态观测器的变结构控制及其应用

针对伺服系统中存在较强的外部干扰、非线性环节与大惯量特性,并为了满足快速、稳定、高精度的控制要求,利用自抗扰控制技术中扩展状态观测器补偿系统的不确定因素及高阶变量,将系统简化为积分串联型.基于简化后的模型用幂次趋近律设计控制律,得到了基于扩展状态观测器的变结构控制器.扩展状态观测器为系统未建模动态提供高频通路,在一定程度上消除了抖振.将此控制器应用于典型的伺服系统——火炮控制系统中,实验结果表明,相对于经典变结构控制器以及工程化PID控制器,此控制器的控制效果更好.

坦克炮采用交流全电控制系统的研究

对应用最新交流调速技术研制出的交流全电炮控系统进行了介绍。该系统的高低向分系统用交流永磁同步电动机(PMSM)及滚珠丝杠螺旋传动代替了由动力油缸等组成的电液伺服系统。方位向分系统也采用了PMSM系统。它的性能有了很大提高;与现装备相比,重量减轻40%,体积减小30%,效率提高35%;计算表明滚珠丝杠的使用期限也达到了3 240 h.可见交流全电炮控系统有很好的应用前景。

自动调平系统在防空火炮中的应用

火炮自动调平控制系统由PLC、2倾角传感器和1套液压执行机构组成。包括火炮状态转换控制和射击时关闭调平、射击结束恢复调平控制。自动调平过程中,传感器分别检测炮床X、Y轴方向水平状态,与误差设定值比较并将结果传给PLC。PLC根据预置程序输出调平信号,分别控制各电液换向阀,经液压执行机构改变炮床水平倾角消除水平误差,实现自动调平。

炮控系统中基于扩展状态观测器的变结构控制

火炮控制系统中有一类,其作用是在火炮静止的状态下(即非行进间)将火炮身管调转到目标位置。此类系统是大惯量系统,并且存在着较强的外部干扰和非线性环节。为了达到快速、稳定、高精度的控制要求,从实际应用的角度出发,采用了基于扩展状态观测器的变结构控制器。利用扩展状态观测器估计系统中的不确定因素以及高阶变量,将系统简化为积分串联型,基于简化后的模型设计了变结构控制器。此控制器中扩展状态观测器为系统未建模动态提供高频通路,在一定程度上消除了抖振,并且火炮上的实验证明,此控制器相较传统的经典变结构控制器以及工程化PID控制器能取得更好的控制效果。

永磁同步电动机伺服控制系统的硬件设计

伺服系统是把机器的角度或位置作为控制目标的全自动控制系统,其主要任务是按照系统命令的要求,对系统的功率进行放大和调控等一系列的处理,使得驱动装置输出的力矩和速度可以控制得灵活方便。伺服系统最开始的时候是用在舰艇的火炮控制系统中,近年来随着表面印刷设备的自动化配套要求的提高,伺服控制系统也逐步在各类移印机、网版印刷机、热转印机等机械应用中得到不断推广使用。

基于能量模型的某控制系统应用

针对应用过程中火炮控制工作原理难以理解,学员拓展能力不强,维修技能不精等问题。依据其控制关系,从能量转化控制的角度来分析系统,简化系统的控制模型,提高应用效果。

热插拔技术在现场可更换模块中的应用研究

为了解决火炮电气控制系统中现场可更换模块在带电状态下的快速更换问题,提出一种热插拔电路的实现方法。阐述热插拔技术的工作原理,设计一种基于短针信号的信号热插拔电路和基于LM5069芯片的电源热插拔电路,分别进行电源热插拔和信号热插拔实验。仿真实验结果表明:该热插拔电路设计具有正确性,能够成功应用于现场可更换模块中,有效提高了系统的可靠性和快速维修性。