基于双向扫描算法的小线段速度规划

为提高数控系统加工产品的速度,提出了基于双向扫描算法的小线段速度规划方法。以直线加减速为例,导出小线段加工过程中进给速度的关键约束条件,建立了小线段高速加工的衔接速度规划数学模型,提出一种以最大进给速度为目标的双向扫描算法,以获得路径段衔接点处的最优进给速度。该方法通过对加工路径的正反向扫描,得到满足小线段路径的几何特性和机床的物理限制等多种约束的衔接点进给速度可行域。仿真和加工结果表明,该方法能实现衔接点进给速度的高速衔接,大大提高了加工效率。

某高速供弹系统新型指数趋近律滑模控制

研究自动高速供弹系统性能优化设计问题,针对高速供弹装置高速性以及平稳性的要求,提出了以无刷直流电机(BLDCM)作为主要动力源的方案。考虑到自动供弹装置工作环境恶劣,并且冲击、振动大,系统稳定性差。因传统的PID控制方案控制供弹装置用BLDCM无法满足供弹的高速性以及稳定性的要求,提出了无刷直流电机改进指数趋近律的滑模控制方案,并在MATLAB/Simulink上建模与传统的PID控制系统进行了对比仿真,结果表明采用改进指数趋近律的BLDCM调速系统具有良好的稳态精度,响应速度快,鲁棒性好,效果优于传统的PID控制。能有效的提高高速供弹装置的供弹能力。

某高速供弹装置用交流伺服驱动控制策略研究

针对某高速供弹装置用交流伺服驱动的控制策略问题,对PMSM(永磁同步电机)的控制方式FOC(磁场导向控制)和DTC(直接转矩控制)、PMSM数学模型、矢量控制理论以及PMSM"相电流重构"技术等方面进行了研究,对PMSM的FOC和DTC两种主流控制方式以及几种主流的全区域电流采样及相电流重构的方法进行了归纳与比较,选取FOC+SVPWM作为系统的控制方式,提出了一种新的相电流重构的策略"固定时间有效矢量插入法",利用Matlab/Simulink对PMSM的相电流进行仿真分析并搭建实验平台进行测试。研究结果表明,采用"固定时间有效矢量插入法"能够避免PWM的不对称输出,可在全区域内进行电流重构而且电流波形畸变率只有5.35%。实验验证了FOC+SVPWM的控制策略是可行并且正确的,为交流伺服驱动高速供弹装置的进一步研究奠定了良好的基础。

高速双向供弹活动导引控制技术研究

双向交替供弹可使高速供弹系统单路供弹速度减半,是减小供弹受力,提高供弹可靠性的有效途径,但在供弹过程中活动导引由炮弹撞击左右摆动时的速度过大,寿命难以得到保证,且对炮弹的反作用力也降低了供弹可靠性。为解决这一问题,提出了控制活动导引左右摆动的技术方案,避免了与炮弹的撞击。通过对比分析计算表明,增加控制装置后活动导引转速大幅度下降,可有效地提高活动导引的寿命和供弹可靠性。

基于高速供弹过程的杆式穿甲弹冲击力仿真分析

对射频5000发/min的弹鼓系统供弹过程中杆式穿甲弹主要零部件所受冲击力进行了数值计算,求解转动供弹和直线供弹工况下,药筒、弹托和钨芯上观察点的等效应力随时间变化情况。分析了零部件上最大应力峰值出现时刻和对应的安全系数,表明该杆式穿甲弹的结构强度符合现有供弹系统的使用要求,在转动供弹和直线供弹环节中零部件安全系数最低的均为药筒,但钨芯尾部在弹托包覆截面附近有明显的应力集中现象。分析结果为药筒和钨芯的加工检验工作及实弹射击试验提供了重要的理论依据。