一、舰载装弹机动力学建模及轨迹规划(论文文献综述)
刘劲威[1](2021)在《舰船装弹机的动力学建模与分析》文中认为装弹机是舰船甲板上自动装填导弹的设备,装弹机的工作效率和精确性直接决定了舰船的实际作战能力。由于装弹机工作过程中受到海浪、船舶振动等干扰因素的影响,因此,研究装弹机动力学特性,提高装弹机的工作稳定性有重要意义。本文建立了舰船装弹机的动力学模型,详细介绍了装弹机的液压动力系统,并在此基础上进行了基于Adams平台的装弹机动力学特性仿真。
姜奥[2](2021)在《14.5mm链式机枪外能源供弹技术研究》文中研究指明随着现代战争战场形势的不断发展变化,自动武器由人工操控转变向车载、舰载、机载等各种平台控制的趋势愈发明显。链式机枪作为一种外能源武器,自问世以来,就因其结构简单、质量轻、射频可控,最大射频高、可靠性高与精度高的优点得到了世界各国的重视。本文以14.5mm链式机枪外能源供弹技术为研究对象,从供弹机构的方案设计,模型建立;传动机构的方案设计,模型建立;供弹系统的动力学仿真及零部件强度分析三个方面展开研究,主要成果如下:结合14.5mm链式机枪的供弹要求,对弹链容弹具、输弹机构、进弹机构、抛壳机构进行了方案设计。通过UG软件建立了所设计弹链容弹具、供弹机构、抛壳机构的三维模型。将所设计弹链容弹具简化为矩形断面悬臂梁,利用理论分析的方法对其进行了脱弹力分析,分析结果表明所设计弹链脱弹力合适,容弹具设计合理。为了协调输弹轮与进弹轮的运动,保证输弹轮的持续转动与进弹轮的间歇转动,不与枪机的往复运动发生干涉,设计了一种圆柱凸轮间歇机构。根据链式机枪的工作原理,为从动件选择了五次多项式、摆线两种合适的运动规律,并通过理论计算设计了对应的凸轮轮廓线及圆柱凸轮,又利用ADAMS仿真分析对不同的圆柱凸轮进行了对比,选出了具有最佳力学性能的圆柱凸轮。为供弹系统设计了传动机构与弹箱,最后利用UG软件建立了整个供弹系统的三维模型。将供弹系统模型导入ADAMS中,定义了材料、约束、驱动、接触之后,通过动力学仿真得到了在800发/min的射频下,枪弹在供弹过程中的运动姿态及受力等特性,并结合各个零部件的运动、受力情况,验证了所设计供弹系统的合理性。随后分别在600发/min、400发/min、200发/min的射频下,对供弹系统进行了相同的动力学仿真。仿真结果表明:枪弹与参与供弹的各零部件的运动特性与预期结果一致,供弹过程平稳,碰撞较小,所设计供弹系统能够完成在不同射频下的供弹任务。同样将所建立的抛壳机构也进行了动力学仿真,得到弹壳在抛壳过程中的位移、速度、受力等情况,仿真结果证明了所设计抛壳机构的可行性与可靠性。将供弹系统的从动转盘、输弹轮导入有限元分析软件ANSYS中,定义了材料、约束,施加了受力后,对其进行了强度校核,得到了应力云图与变形云图。仿真结果证明了关键零部件的强度是足够的。本文对14.5mm链式机枪外能源供弹系统进行了具体的设计与分析,可以为类似外能源供弹系统的设计研究提供一定的参考。
王威[3](2020)在《无人变胞车辆驻车耦合重构平顺性稳定性研究》文中研究说明基于机构运动过程中有效构件数目的变化和自由度的变化为特征的机构定义为变胞机构。本文基于变胞机构的研究理论,将足式移动机构和轮式移动机构相结合,设计了一种可全局快速重构变胞的无人车辆。因其具有在结构路面的高驶过性和非结构路面的高通过性特点,无人变胞车辆可以广泛应用于星际探测、反恐防暴、地震救灾等特殊的使用环境来完成特定指示任务。本文主要基于无人变胞车辆驻车耦合重构的运动学和动力学模型,研究耦合重构过程的稳定性和平顺性。根据无人变胞车辆的结构特点,以齐次坐标变换等理论为基础,建立驻车耦合重构过程的运动学模型。而后,根据耦合重构平顺性的要求设计各个关节的转动规律。以ZMP(零力矩点)为重构过程中的稳定性判据,分析无人变胞车辆驻车耦合重构过程的稳定性。在运动学的基础上,通过拉格朗日动力学,建立无人变胞车辆驻车耦合重构过程的动力学模型。导出了各个关节的驱动力矩计算表达式,并通过给定关节运动规律对关节的施加力矩进行仿真分析。为保证耦合重构的平顺性和稳定性,以无人变胞车辆驻车耦合重构的动力学模型为控制对象,提出了无人变胞车辆驻车耦合重构平顺性稳定性控制策略。为保证耦合重构时的平顺性,对踝关节、膝关节、髋关节、举升关节以及推杆设计了基于粒子群优化的滑模控制器,仿真结果表明基于粒子群优化的滑模控制器能很好实现各个关节位置的轨迹跟踪。为实现耦合重构的稳定性,对变质心机构设计了模糊PID控制器,并在Matlab/Simulink中对无人变胞车辆驻车耦合重构平顺性稳定性控制策略综合仿真,仿真结果表明了该控制策略的可行性,能够实现无人变胞车辆驻车耦合重构的平顺性和稳定性。
马璐[4](2019)在《超近程垂发导弹弹道优化与控制系统参数设计研究》文中研究指明垂直发射导弹的系统反应能力快速,发射效率高,360度无发射死角,装弹量大,有利于通用化、模块化,结构简单,工作可靠,成本低等优点。但是导弹在飞行时存在大攻角机动的过程,气动非线性现象十分明显,同时超近程导弹的飞行距离和系统响应时间都很短,要求控制系统必须要具有良好的快速性和动态品质。本文以超近程垂发导弹为研究对象,进行弹体非线性气动力和力矩建模、弹道优化及推力方案一体化设计、非线性控制系统设计等几个方面的研究工作。首先,针对超近程垂发导弹快速转弯存在大攻角机动飞行的特点,对弹体所受力和力矩进行气动分析,建立了描述导弹进行大攻角转弯时非线性力和力矩模型、控制模型、导弹动力学和运动学模型,为本文后续研究搭建了基础理论模型。其次,导弹在快速转弯阶段发动机推力和弹体运动存在耦合现象。根据垂直发射导弹的飞行特性将弹道进行分段设计,把原问题转换为参数规划求解问题,设计导弹的飞行状态参数约束条件,建立导弹多约束多优化变量多飞行阶段条件下弹道优化模型。基于hp-伪谱法将弹道优化问题转变成非线性规划问题,从而得到方案弹道。第三,结合导弹大攻角机动飞行的非线性动力学模型和方案弹道优化结果,设计了基于李雅普诺夫稳定性理论和Backstepping方法的非线性姿态控制律。控制器设计中会出现微分膨胀现象,根据动态面法设计低通滤波器来估计微分项,并进行了仿真对比分析说明Backstepping控制方法具有良好的跟踪精度和稳定性。基于三通道控制模型设计非线性控制律来解决通道之间的运动和惯性耦合项。根据六自由度运动模型进行仿真说明导弹控制系统设计的正确性。第四,考虑到非线性气动不确定性对控制系统的影响,设计非线性干扰观测器(NDO),提出了基于NDO的Backstepping控制方法,仿真结果表明所设计的控制器具有一定的自抗扰能力,动态品质良好。第五,由于非线性干扰观测器设计结构比较复杂,而滑模控制结构简单,对内部参数摄动具有“不变性”,结合滑模控制和Backstepping控制各自的优点,设计了基于滑模的Backstepping控制器进行仿真。仿真结果表明所设计的基于滑模的Backstepping控制器具有较好的稳定性和鲁棒性。
闫小龙[5](2018)在《指令制导火箭弹最优控制弹道技术研究》文中研究说明制导火箭弹因具有精度高、威力大、火力猛、射程远、成本低的诸多优点,受到世界各国的广泛重视。本文以鸭舵控制的旋转尾翼稳定式火箭弹为研究对象,围绕制导火箭弹研制过程中遇到的一些理论和技术问题,对飞行控制中的滚转姿态角测量和最优飞行弹道做了较为系统的研究,主要内容包括:综合考虑制导火箭弹高精度、抗干扰、低成本等方面的的设计要素,提出了基于无线电测量、磁罗盘、鸭式舵翼等技术的指令修正弹药姿态的技术和方案,主要讨论指令制导火箭弹的姿态测量与弹道优化技术。根据鸭式布局制导火箭弹的气动特性和弹道特征,建立了六自由度飞行动力学模型、滚转火箭弹的姿态控制系统模型、可操纵的火箭弹质点飞行运动方程。研制了相应的数值仿真分析软件。为了保障磁罗盘测量滚转角的整体精度,对磁罗盘测量滚转角的主要误差因素的作用进行了仿真研究。分别考虑了在无控弹道条件下由于射击诸元散布、发动机不一致性等因素造成的滚转角测量误差,以及在独立磁罗盘工作模式下的程控弹道中由于控制力的加入而造成的滚转角测量误差。最后分析了在无线电+磁罗盘测量闭环控制中制导模式下,磁罗盘测量弹体滚转角的精度范围,证明了在指令制导火箭弹中使用磁罗盘测角的优越性与可行性。建立了包含传感器误差、PCB制造偏差、结构安装偏差、弹体软硬磁干扰的线性磁测量模型;针对弹体捷联磁罗盘的校正问题,提出了基于椭圆拟合的两步快速可重构无迹卡尔曼滤波算法。该算法可实现地磁数字信号的实时处理,提取可用于舵机控制的弹体滚转姿态角和姿态角速度信息。数值仿真实验表明,该算法可在磁罗盘0.5ksps的采样频率下,在100ms内完成磁罗盘校正参数的精确辨识;半实物仿真实验表明,该滤波器在150ms内即可稳定输出弹体滚转姿态角,解算精度可达?0.8?。运用可操纵的制导火箭弹质点运动模型,以末端速度最大为目标函数,建立了中制导起控点弹道诸元、终点弹道诸元、控制量等约束条件的制导火箭弹中段弹道优化的变分模型。综合运用直接参数法和序列二次规划算法,给出了制导火箭弹的中制导最优弹道方案算法。通过仿真计算,给出了制导火箭弹在典型操纵能力下的弹道特征。中制导最优飞控弹道的规划设计工作要求在飞行弹道上的一个测控节拍内现场实时完成。火箭弹的飞行动力学模型存在强非线性、耦合性及多重约束条件,导致直接的轨迹优化算法的收敛速度过慢,解算时间太长。为了实时解算最优规划弹道,建立了规划弹道变分问题的有限弹道弧计算方法。该方法以有限弹道弧的形函数代替变分解法中的积分式,大幅度降低了算法的时间复杂度。仿真结果表明,对典型的弹道计算机,该算法可以满足规划弹道的实时解算要求。
张子军[6](2018)在《内能源转管机枪典型故障分析和研究》文中认为本文对内能源转管机枪的典型故障进行分析和研究。首先简要描述了转管武器发展历史和国内外发展现状;介绍了我国正在研制的某型内能源转管机枪的结构特点和工作原理;然后在动力学仿真软件ADAMS环境中,通过定义部件属性、添加约束和载荷,建立了内能源转管机枪虚拟样机模型。通过对内能源转管机枪人工首发装填机构的结构分析和试验数据的收集与分析,优化了人工首发装填机构结构和尺寸,解决了内能源转管机枪出现的停射位置不正确故障;通过对内能源转管机枪导气系统的分析,建立了自动机运动方程组,计算出不同导气装置参数下的数据,通过计算数据优化了导气装置结和尺寸,解决了内能源转管机枪射频不达标的问题;通过对内能源转管机枪进弹路线的分析,优化了供弹机构结构和进弹轨迹,解决了内能源转管机枪出现的进弹不可靠故障。以上的研究对于缩短内能源转管机枪的研制周期,减少研制费用,提高设计的可靠性和科学性具有着重要意义。
宋新新[7](2016)在《紧凑空间内快速起竖机构动力学仿真》文中研究表明本文提出了能够置于普通民用运输设备内的弹道导弹的快速起竖系统设计方法,以此来提高弹道导弹的生存能力,缩短弹道导弹的战前准备时间。根据普通民用运输设备空间狭小的特点,提出了几种紧凑布局的弹道导弹起竖设计方案,通过对几种方案进行筛选,最后得出两种较好的设计方案,一种是在发射筒前方设置液压油缸系统作为辅助起竖机构,另一种是在发射筒前方设置燃气助推器作为辅助起竖机构。然后对两种设计方案分别进行结构设计,以进一步增加机构内容的完整性。本文利用三维建模软件Pro/Engineer对这两种方案进行三维建模。其中利用Pro/Engineer的零件模块绘制各个零件的三维模型,利用组件模块对各个零件进行装配。运用ADAMS虚拟样机技术对三维模型进行动力学建模与仿真,通过设置合理的参数以及合理的液压油缸系统力的加载函数分三个工况分别对两方案进行动力学仿真。最后分别输出发射筒质心在X、Y、Z方向上的位移曲线,发射筒质心的合位移曲线,发射筒质心的速度、加速度、角速度、角加速度曲线,发射筒耳轴的受力曲线等,分析两种方案的各个曲线特征和参数,对比得出以前液压油缸系统作为辅助机构的起竖系统发射筒耳轴的受力要大于以燃气助推器作为起竖机构的起竖系统,并且,起竖时间越长,两种方案耳轴受力的峰值越接近。因此可以得出运用燃气助推器作为辅助起竖机构的起竖方案为更有利于实现弹道导弹的快速起竖。
胡荣[8](2015)在《多功能车随车起重机的设计与研究》文中研究指明市政多功能车作为一种大型的工程机械设备,如今被广泛应用于市政园林建设中,属于一种新兴的工程技术类产业,拥有十分广阔的发展前景。虽然目前国内在多功能车的概念设计和制造上取得了一定的成绩,但是其与国外同类型的市政多功能车产品仍有一定的差距。本文基于“模块式城镇道路维护多功能工程车”这一课题,设计研究了一种随车起重机来实现多功能车的重物起运功能。本文从多功能车随车起重机的功能要求出发,确定了随车起重机的主要技术参数。采用极限状态法对随车起重机进行结构设计计算与分析。根据液压缸的载荷力和载荷力矩确定液压缸的各个元件。运用标准齐次坐标变化法建立了该随车起重机的运动学方程,并分析了随车起重机末端相对于基础坐标系的位置、姿态和速度关系。运用矢量积分法求解了随车起重机的雅克比矩阵,分别用速度递推公式和雅克比矩阵分析末端相对于基坐标系的速度和角速度。本文运用有限元分析软件ANSYS对随车起重机各个起重臂进行了应力和应变分析,通过对极限工况下的起重臂进行应力应变分析,验证了起重臂的刚度和强度是满足要求的。本文通过ADAMS软件对随车起重机进行动力学仿真,得出了仿真过程中随车起重机各变幅油缸的位移、速度和加速度变化关系曲线。依据随车起重机的稳定性测试标准要求,对多功能车在随车起重机作业时的各种工况的稳定性进行了仿真和分析,得出了各工况下多功能车抗倾覆稳定性的特点和稳定性系数。本文利用ADAMS软件对随车起重机的变幅机构进行优化分析设计,以参数化分析功能对其进行设计研究、综合试验设计和优化分析,在较大范围内综合考量了各个变量对液压油缸的受力影响,获得了最佳的结构设计参数,减少了变幅机构的受力,提高了随车起重机的整体性能。
林圣琳[9](2015)在《舰载机甲板作业辅助规划系统设计与实现》文中研究说明舰载机在甲板上的出动回收能力直接决定了航母的战斗力,而其出动回收能力又与舰载机甲板作业的综合任务调度策略密切相关,任务调度策略涉及到多个舰载机的路径选择、资源分配、作业顺序设定等多方面内容,是一个复杂的多目标、多任务的综合规划问题。本文基于人机交互的设计思想,设计了一套更能体现规划者主动性的规划系统—(ACDOP),该系统基于用户操作与自动规划算法结合的思想,规划人员能动态设定目标的作业顺序、作业时机、资源分配、并能为目标指定参考路径,规划过程涵盖了舰载机、甲板车、升降机、保障点、作业人员等众多设备和资源。针对动态目标的路径规划,系统能实现自主避碰路径规划和人机结合的避碰路径规划,规划过程中考虑了目标和障碍的复杂形状约束和转弯半径约束。针对甲板各目标的调度流程规划,设计并实现了各类调度任务的具体执行流程,流程时序推演基于离散连续混合仿真系统理论和分层规划的思想,通过决策者为各目标下达任务命令与计算机对具体任务的自动解析处理相结合,完成综合调运流程的推演。本文的规划系统被设计成一套能够适用于任意甲板形状、舰载机布列状态的通用规划软件,系统通过专门的配置界面和相关的参数修改,可以任意设计想定的甲板形状、资源布局和舰载机布列方案,可用于对于任何已知的航母或虚构的新型航母进行甲板作业推演分析。最后,本文以任意想定的甲板构型及布列方案为例,以相关航母的甲板作业流程及顺序为背景,设计了多舰载机的出动和出库案例,并在系统中对其进行仿真。结果表明,本文提出的相关算法及规划系统能够完成并优化任意的甲板调度方案。
吴金荣[10](2014)在《一种箱式火箭炮自动调炮控制方法研究》文中研究说明无论从防空反导,还是从新时期高技术局部战争的要求出发,多管火箭炮武器系统具有很高的战术地位。迫切需要研究快速精准的火箭炮武器系统,伺服控制系统是影响火箭炮武器系统快速精准性能的关键环节。惯量和负载力矩大且时变,是火箭炮伺服系统的主要特点,为了满足多管火箭炮的快速高精度射击的要求,必须研究对时变参数自适应能力强的快速平稳调炮控制方案。本文从火箭炮伺服系统的特点以及自动调炮的控制要求出发,对箱式火箭炮自动调炮控制方法进行研究,主要做了以下几方面的工作。首先,介绍了一种火箭炮伺服系统的驱动方案。详细分析了系统转动惯量及负载力矩的变化情况,给出系统转动惯量与负载力矩随载弹量及高低角变化的数学描述。其次,根据驱动方案,建立了火箭炮伺服系统自动调炮控制系统数学模型。主要包括:方位电机驱动伺服系统数学模型;高低电液伺服系统数学模型。再次,给出方位伺服系统三环控制方案,在对电流环和速度环控制器应用经典工程设计方法进行设计的基础上,建立了位置伺服系统的特征模型,并设计了基于特征模型的黄金分割自适应位置控制器,以解决对系统时变参数的自适应问题。该控制器具有可调参数少、不依赖于系统数学模型、便于实现等优点。进一步,引入路径规划的方法对调炮指令进行柔化处理,解决了系统快速性和平稳性的矛盾。针对高低向电液伺服系统,采用黄金分割自适应控制和路径规划相结合的控制策略进行位置控制。针对电液伺服系统谐振频率低、带宽窄的问题,进一步研究了利用凹口滤波器扩宽系统带宽的方法。通过仿真验证了黄金分割自适应控制和路径规划相结合控制方案的有效性。最后,为了在仿真实验中尽可能地模拟实际系统中惯量和负载力矩的变化情况,设计了火箭炮高低和方位双轴同时调转的仿真实验,进一步验证了黄金分割与路径规划相结合的控制方案对时变参数的自适应能力。针对车体侧倾导致的高低和方位系统耦合问题,提出了一种仅依靠旋变和炮箱姿态传感器实时规划车体坐标系下期望轨迹的解耦控制方案,并通过仿真验证了该解耦控制方案的有效性。
二、舰载装弹机动力学建模及轨迹规划(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、舰载装弹机动力学建模及轨迹规划(论文提纲范文)
(2)14.5mm链式机枪外能源供弹技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 论文研究的背景与意义 |
1.2 课题相关领域国内外发展现状 |
1.2.1 链式武器研究现状 |
1.2.2 供弹技术研究现状 |
1.3 论文研究思路及工作安排 |
1.3.1 论文的研究思路 |
1.3.2 论文的工作安排 |
2 供弹机构设计 |
2.1 供弹机构设计要求及方案制定 |
2.1.1 供弹机构设计要求 |
2.1.2 供弹机构方案设计 |
2.1.3 供弹、排链路线设计 |
2.2 弹链容弹具设计 |
2.2.1 弹链方案设计 |
2.2.2 弹链抱弹部设计 |
2.2.3 弹链定位部设计 |
2.2.4 弹链脱弹支臂设计 |
2.2.5 弹链连接部设计 |
2.2.6 加强筋设计 |
2.2.7 弹链整体设计 |
2.2.8 弹链脱弹力计算 |
2.3 输弹机构设计 |
2.3.1 输弹轮设计 |
2.3.2 除链齿设计 |
2.3.3 进弹轮设计 |
2.3.4 输弹导引设计 |
2.4 进弹机构设计 |
2.4.1 枪机推弹凸笋设计 |
2.4.2 身管组件设计 |
2.4.3 进弹导引设计 |
2.4.4 导向面设计 |
2.5 抛壳机构设计 |
2.6 本章小结 |
3 传动机构设计 |
3.1 间歇机构设计 |
3.1.1 链式机枪的工作原理 |
3.1.2 间歇运动机构的选择 |
3.1.3 从动转盘设计 |
3.1.4 圆柱凸轮设计 |
3.2 间歇机构动力学仿真 |
3.3 传动机构设计 |
3.3.1 传动机构选择 |
3.3.2 齿轮传动机构设计 |
3.4 本章小结 |
4 供弹系统设计 |
4.1 供弹箱设计 |
4.2 本章小结 |
5 14.5mm链式机枪供弹系统仿真 |
5.1 基于ADAMS的供弹系统动力学仿真 |
5.1.1 仿真模型的简化原则 |
5.1.2 仿真模型的建立 |
5.1.3 14.5mm链式机枪供弹系统仿真与分析 |
5.2 不同射频下供弹机构仿真 |
5.2.1 600 发/min射频下供弹系统动力学仿真 |
5.2.2 400 发/min射频下供弹机构动力学仿真 |
5.2.3 200 发/min射频下供弹机构动力学仿真 |
5.3 抛壳仿真 |
5.3.1 仿真模型的简化原则 |
5.3.2 仿真模型的建立 |
5.3.3 抛壳机构仿真与分析 |
5.4 本章小结 |
6 关键零部件的有限元分析 |
6.1 从动转盘有限元分析 |
6.2 输弹轮有限元分析 |
6.3 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 研究展望 |
附录 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(3)无人变胞车辆驻车耦合重构平顺性稳定性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文的研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 轮腿机器人结构的研究现状 |
1.2.2 机器人运动平顺性研究现状 |
1.2.3 机器人运动稳定性研究现状 |
1.2.4 机器人控制算法研究现状 |
1.3 本课题的主要内容 |
第二章 无人变胞车辆结构分析 |
2.1 无人变胞车辆整体结构介绍 |
2.2 无人变胞车辆关键机构设计 |
2.3 无人变胞车辆重构过程 |
2.4 本章小结 |
第三章 无人变胞车辆驻车耦合重构运动学分析 |
3.1 运动学数学基础 |
3.1.1 位姿描述 |
3.1.2 坐标变换矩阵 |
3.1.3 齐次坐标变换 |
3.2 无人变胞车辆驻车耦合重构运动学建模 |
3.2.1 无人变胞车坐标系建立 |
3.2.2 齐次坐标变换矩阵的建立 |
3.3 耦合重构运动平顺性设计 |
3.4 无人变胞车辆耦合重构运动稳定性分析 |
3.4.1 基于ZMP理论的稳定性判据 |
3.4.2 无人变胞车辆重构过程ZMP计算模型 |
3.4.3 无人变胞车辆耦合重构运动稳定性仿真 |
3.5 本章小结 |
第四章 无人变胞车辆驻车耦合重构动力学分析 |
4.1 动力学建模方法介绍 |
4.1.1 牛顿欧拉法 |
4.1.2 拉格朗日法 |
4.1.3 虚功原理 |
4.2 基于拉格朗日方程的无人变胞车辆重构动力学建模 |
4.2.1 拉格朗日动力学建模 |
4.2.2 系统的动能计算 |
4.2.3 系统势能计算 |
4.2.4 动力学方程推导 |
4.3 无人变胞车辆驻车耦合重构动力学仿真 |
4.4 本章小结 |
第五章 无人变胞车辆驻车耦合重构平顺性及稳定性控制 |
5.1 无人变胞车辆驻车耦合重构平顺性稳定性控制框架 |
5.2 无人变胞车辆驻车耦合重构平顺性控制 |
5.2.1 滑模变结构控制 |
5.2.2 滑模控制的抖振问题及解决办法 |
5.2.3 基于粒子群优化滑模控制器设计 |
5.2.4 基于平顺性控制算法仿真 |
5.3 无人变胞车辆驻车耦合重构稳定性控制 |
5.3.1 PID控制器 |
5.3.2 模糊控制 |
5.3.3 变质心机构模糊PID控制 |
5.4 耦合重构稳定性及平顺性控制策略仿真 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 论文展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
1 )参加的学术交流与科研项目 |
2 )发表的学术论文(含专利和软件着作权) |
(4)超近程垂发导弹弹道优化与控制系统参数设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究意义和目的 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 本文的研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 垂直发射武器现状 |
1.2.2 弹道优化研究现状 |
1.2.3 垂直发射控制技术研究现状 |
1.2.4 干扰观测器研究现状 |
1.3 本文的主要工作 |
2 超近程垂发导弹数学模型 |
2.1 坐标系定义及其转换关系 |
2.1.1 坐标系定义 |
2.1.2 坐标系间的转换 |
2.2 超近程垂发导弹受力和力矩分析 |
2.2.1 非线性气动力和力矩建模 |
2.2.2 作用在超近程垂发导弹的力 |
2.2.3 作用在超近程垂发导弹的力矩 |
2.3 超近程垂发导弹运动学和动力学模型 |
2.3.1 基本假设 |
2.3.2 质心运动的动力学方程 |
2.3.3 绕质心转动的动力学方程 |
2.3.4 质心运动的运动学方程 |
2.3.5 绕质心转动的运动学方程 |
2.3.6 几何关系方程 |
2.3.7 超近程垂发导弹空间运动方程组 |
2.3.8 超近程垂发导弹控制系统模型 |
2.4 本章小结 |
3 超近程垂发导弹弹道优化设计 |
3.1 弹道优化设计设计描述 |
3.1.1 优化设计需求 |
3.1.2 约束条件和优化目标 |
3.1.3 优化模型 |
3.2 基于hp-自适应伪谱法的弹道优化设计 |
3.2.1 自适应伪谱法迭代原则 |
3.2.2 自适应伪谱法优化流程 |
3.2.3 弹道优化一体化设计 |
3.2.4 优化结果与分析 |
3.3 优化模型敏感性分析 |
3.3.1 Morris法 |
3.3.2 敏感性分析结果 |
3.4 本章小结 |
4 超近程垂发导弹Backstepping控制参数设计 |
4.1 Backstepping控制方法 |
4.2 俯仰通道自动驾驶仪设计 |
4.2.1 基于Backstepping控制器设计 |
4.2.2 闭环系统稳定性分析 |
4.2.3 仿真结果及分析 |
4.3 基于Backstepping控制的六自由度仿真 |
4.4 本章小结 |
5 基于NDO的超近程垂发导弹Backstepping控制参数设计 |
5.1 干扰观测器 |
5.1.1 干扰观测器的原理 |
5.1.2 干扰观测器的设计与稳定性分析 |
5.2 基于NDO的 Backstepping控制器设计 |
5.3 闭环系统稳定性分析 |
5.4 仿真结果及分析 |
5.5 本章小结 |
6 超近程垂发导弹滑模Backstepping控制参数设计 |
6.1 滑模变结构控制 |
6.1.1 滑模变结构控制的不变性 |
6.1.2 滑模变结构控制设计思想 |
6.2 改进全局滑模面设计 |
6.3 基于滑模Backstepping控制器设计 |
6.4 控制系统稳定性分析 |
6.5 仿真结果与分析 |
6.6 本章小结 |
7 论文工作总结与展望 |
7.1 论文工作总结 |
7.2 进一步展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)指令制导火箭弹最优控制弹道技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1 .课题背景及意义 |
1.2 .制导火箭弹系统的研究和发展趋势 |
1.2.1 .制导火箭弹技术的国内外现状 |
1.2.2 .火箭炮武器系统技术的发展趋势 |
1.3 .制导火箭弹关键技术的研究现状 |
1.3.1 .弹体姿态的测量技术 |
1.3.2 .控制弹道的优化技术 |
1.4 .论文的主要研究内容 |
2.指令制导火箭弹的总体方案与相关技术 |
2.1 .制导火箭弹的设计要求 |
2.2 .无线电指令制导火箭弹系统 |
2.2.1 .无线电指令制导火箭弹的原理 |
2.2.2 .无线电指令制导火箭弹的系统组成 |
2.2.3 .无线电指令制导火箭弹的技术特点 |
2.3 .本章小结 |
3.制导火箭弹的飞行动力学模型 |
3.1 .坐标系及坐标系转换 |
3.1.1 .坐标系定义 |
3.1.2 .坐标系之间的转换关系 |
3.2 .作用在制导火箭弹上的力和力矩 |
3.2.1 .作用在制导火箭弹上的力 |
3.2.2 .作用在制导火箭弹上的力矩 |
3.3 .火箭弹的控制力和控制力矩 |
3.3.1 .作用在火箭弹上的控制力 |
3.3.2 .作用在火箭弹上的控制力矩 |
3.4 .制导火箭弹动力学方程组 |
3.4.1 .质心动力学方程组 |
3.4.2 .绕质心转动的动力学方程组建立 |
3.4.3 .弹体结构特征量及发动机推力模型 |
3.4.4 .几何关系式 |
3.4.5 .飞行控制律 |
3.4.6 .制导火箭弹动力学方程组及其降阶 |
3.5 .本章小结 |
4.磁罗盘测角的数学模型及数字信号的实时处理 |
4.1 .磁罗盘的用途及特点 |
4.2 .地球磁场 |
4.2.1 .地磁场特性 |
4.2.2 .地磁场的数学模型 |
4.3 .火箭弹的磁罗盘测角模型及数值仿真 |
4.3.1 .磁罗盘测量火箭弹滚转角算法 |
4.3.2 .开环零控弹道下的数值仿真 |
4.3.3 .开环程控条件下的数值仿真 |
4.4 .磁罗盘测角系统的误差分析 |
4.4.1 .磁罗盘的误差模型分析 |
4.4.2 .磁罗盘的测量模型 |
4.4.3 .弹体的姿态测量模型 |
4.5 .磁罗盘测角模型的数字信号实时处理 |
4.5.1 .磁罗盘数字信号的滤波模型 |
4.5.2 .确定滤波器初值的两步自适应调整算法 |
4.5.3 .可重构的增强无迹卡尔曼滤波算法 |
4.5.4 .算法仿真结果及分析 |
4.6 .本章小结 |
5.指令制导火箭弹最优飞行控制弹道 |
5.1 .制导火箭弹外弹道特性分析 |
5.2 .最优轨迹设计原理 |
5.2.1 .制导火箭弹轨迹优化问题 |
5.2.2 .轨迹优化问题参量离散方法 |
5.3 .序列二次规划方法求解最优弹道 |
5.3.1 .弹道优化问题的局部SQP方法 |
5.3.2 .拉格朗日函数海瑟矩阵的BFGS近似 |
5.3.3 .非线性优化问题的局部SQP方法计算步骤 |
5.4 .制导火箭弹弹道优化 |
5.4.1 .制导火箭弹动力学模型 |
5.4.2 .弹道规划控制向量参数化 |
5.4.3 .制导火箭弹中段制导弹道优化仿真与分析 |
5.5 .本章小结 |
6.制导火箭弹规划弹道实时解算模型 |
6.1 .制导火箭弹规划弹道快速算法的意义 |
6.2 .最优控制问题的间接快速求解算法 |
6.2.1 .存在极值的必要条件 |
6.2.2 .最优控制问题的变分解法 |
6.2.3 .弹道最优控制问题的有限弹道弧解法 |
6.3 .规划弹道实时解算方法与数值分析 |
6.3.1 .中段轨迹优化模型 |
6.3.2 .中段轨迹优化仿真 |
6.3.3 .靶场飞行试验结果分析 |
6.4 .本章小结 |
7.总结与展望 |
7.1 .主要工作总结 |
7.2 .本文的主要创新点 |
7.3 .下一步研究工作展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(6)内能源转管机枪典型故障分析和研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外发展概况 |
1.2.2 国内发展概况 |
1.3 本文的研究思路和主要工作 |
2 内能源转管机枪结构特点及工作原理分析 |
2.1 内能源转管机枪结构主要特点 |
2.1.1 枪管组件 |
2.1.2 机匣组件 |
2.1.3 机心 |
2.1.4 行星体 |
2.1.5 击发机 |
2.1.6 枪尾部件 |
2.1.7 人工首发装填机构 |
2.2 内能源转管机枪工作原理分析 |
2.3 本章小结 |
3 内能源转管机枪虚拟样机建模与分析 |
3.1 ADAMS概况 |
3.2 ADAMS分析过程概述 |
3.3 虚拟样机建模及分析 |
3.3.1 导入实体模型到ADAMS/View环境中 |
3.3.2 在ADAMS/View模型中添加约束及载荷 |
3.3.3 虚拟样机仿真结果 |
3.4 本章小结 |
4 关于停射位置不正确故障的研究和分析 |
4.1 故障原因及人工首发装填机构结构分析 |
4.1.1 故障原因分析 |
4.1.2 人工首发装填机构结构分析 |
4.2 数据收集及解决方案的分析 |
4.2.1 试验数据收集及分析 |
4.2.2 解决方案的研究和分析 |
4.3 改进后验证情况 |
4.4 本章小结 |
5 关于射频不达标问题的研究与分析 |
5.1 导气系统分析 |
5.1.0 导气室压力分析 |
5.1.1 气室动力学方程组建立 |
5.1.2 活塞驱动运动分析 |
5.1.3 机心组动力学分析 |
5.1.4 进弹机构动力学分析 |
5.1.5 抛壳机构动力学分析 |
5.1.6 开闭锁动力学分析 |
5.1.7 自动机运动中的阻力分析 |
5.1.8 自动机方程组的建立 |
5.1.9 计算结果和曲线 |
5.2 改进后验证情况 |
5.3 本章小结 |
6 关于进弹不可靠故障的研究与分析 |
6.1 进弹轨迹及故障原因分析 |
6.1.1 进弹轨迹分析 |
6.1.2 故障原因分析 |
6.2 解决方案研究与分析 |
6.3 改进后验证情况 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
(7)紧凑空间内快速起竖机构动力学仿真(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的背景和意义 |
1.2 相关领域国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 多平台导弹武器系统发展概况 |
1.2.2 陆基机动快速发射发展概况 |
1.2.3 虚拟样机发展概况 |
1.3 论文研究主要内容 |
第2章 多体系统动力学理论与有限元软件介绍 |
2.1 多刚体系统动力学理论 |
2.1.1 笛卡尔广义坐标和坐标变换 |
2.1.2 约束及约束方程 |
2.1.3 动力学方程 |
2.2 ADAMS虚拟样机技术 |
2.2.1 广义坐标的选择 |
2.2.2 接触碰撞模型 |
2.3 ADAMS运动学分析 |
2.3.1 ADAMS运动学方程 |
2.3.2 ADAMS运动学方程的求解算法 |
2.3.3 动力学方程的求解 |
第3章 起竖机构设计与三维建模 |
3.1 设计要求 |
3.2 机械设计 |
3.2.1 方案设计 |
3.2.2 方案比较 |
3.2.3 起竖机构起竖过程原理 |
3.2.4 三维建模软件Pro/E |
3.3 小结 |
第4章 起竖机构动力学建模与仿真 |
4.1 参数设置 |
4.2 力的加载 |
4.2.1 方案四力的加载 |
4.2.2 方案五力的加载 |
4.3 小结 |
第5章 仿真结果与分析 |
5.1 仿真结果分析 |
5.2 对比分析 |
5.3 小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)多功能车随车起重机的设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 随车起重机的简介与分类 |
1.2 随车起重机国内外研究现状与发展趋势 |
1.2.1 随车起重机的国内外研究现状 |
1.2.2 随车起重机的发展趋势 |
1.3 课题的学术背景和科学意义 |
1.4 课题的主要研究内容和方法 |
第2章 随车起重机的总体设计及分析 |
2.1 随车起重机工作原理及功能分析 |
2.1.1 随车起重机的工作原理分析 |
2.1.2 随车起重机的的功能分析及其起重作业曲线 |
2.1.3 本随车起重机的的功能要求 |
2.2 随车起重机的主要技术参数设计 |
2.2.1 国内外主要类似型号随车起重机的技术参数 |
2.2.2 多功能车的主要技术参数的确定 |
2.2.3 确定随车起重机的主要技术参数 |
2.3 随车起重机结构设计计算与分析 |
2.4 随车起重机液压设计计算 |
2.4.1 液压缸载荷力和载荷力矩的计算 |
2.4.2 确定液压系统的主要参数 |
2.4.3 随车起重机液压元件的选择 |
2.5 随车起重机的位姿及其轨迹分析 |
2.5.1 坐标变换的基础理论 |
2.5.2 随车起重机位姿矩阵的建立 |
2.5.3 随车起重机运动学方程的求解 |
2.6 随车起重机运动学分析 |
2.6.1 微分运动 |
2.6.2 随车起重机的雅克比矩阵 |
2.6.3 速度分析 |
2.7 本章小结 |
第3章 基于ANSYS的随车起重机有限元分析 |
3.1 UG和ANSYS软件简介 |
3.2 随车起重机有限元分析 |
3.2.1 量纲的确定 |
3.2.2 随车起重机几何模型的导入 |
3.2.3 随车起重机各个构件的材料和截面特性 |
3.2.4 对模型进行网格划分 |
3.2.5 随车起重机各部件应力应变分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 基于ADAMS的随车起重机抗倾覆稳定性仿真与分析 |
4.1 ADAMS软件简介 |
4.2 随车起重机运动学仿真分析 |
4.2.1 仿真准备 |
4.2.2 创建约束副和驱动的添加 |
4.2.3 仿真运行结果与分析 |
4.3 随车起重机抗倾覆稳定性仿真与分析 |
4.3.1 确定工程车抗倾覆稳定性的准则 |
4.3.2 倾覆线位置的确定 |
4.3.3 稳定性系数的确定 |
4.3.4 多功能车随车起重机静稳定性仿真分析 |
4.3.5 多功能车随车起重机举升作业稳定性仿真分析 |
4.3.6 随车起重机回转作业稳定性分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 随车起重机变幅机构的仿真优化分析 |
5.1 ADAMS仿真优化分析简介 |
5.2 变幅机构仿真优化分析模型的建立 |
5.3 变幅机构优化计算与分析 |
5.3.1 优化分析最远举升主油缸受力状态 |
5.3.2 优化分析最高举升主油缸受力状态 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(9)舰载机甲板作业辅助规划系统设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题研究的背景和意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 甲板各目标的路径规划研究现状 |
1.3.2 国外甲板调运规划系统现状 |
1.3.3 国内甲板调度相关研究现状 |
1.4 论文主要研究内容及方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.5 论文的组织结构 |
第2章 舰载机甲板调度单目标路径规划 |
2.1 舰载机的平面轮廓描述及碰撞检测 |
2.1.1 舰载机的平面形状描述 |
2.1.2 线段间碰撞检测及距离计算推导 |
2.1.3 各舰载机间的碰撞检测及距离计算 |
2.1.4 一般目标间碰撞检测及距离计算 |
2.2 基于行为动力学的舰载机路径规划 |
2.2.1 行为动力学基本原理 |
2.2.2 航向角行为动力学模型 |
2.2.3 速度行为动力学模型 |
2.3 行为动力学模型的改进 |
2.3.1 航向角避障模型的改进 |
2.3.2 航向角奔向目标模型的改进 |
2.3.3 航向角对速度的解耦处理 |
2.3.4 基于行为动力学的路径规划仿真 |
2.4 带有终端姿态约束的精确路径规划 |
2.5 牵引系统路径规划 |
2.5.1 无杆牵引系统的路径规划 |
2.5.2 有杆牵引系统的路径规划 |
2.6 本章小结 |
第3章 人机交互模式下舰载机综合路径规划 |
3.1 基于人机交互机制的单目标路径规划 |
3.1.1 人机交互模式的建立 |
3.1.2 基于人机交互的路径规划 |
3.1.3 基于预设点捕获的人机交互设计 |
3.2 复杂障碍环境下的多目标路径协调 |
3.2.1 交通规则 |
3.2.2 速率调整规则 |
3.2.3 优先级切换 |
3.3 基于遗传算法的自动路径规划 |
3.3.1 路径编码设计 |
3.3.2 路径解码设计 |
3.3.3 适应度函数设计 |
3.3.4 算法步骤 |
3.4 自动路径规划的仿真结果及分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 舰载机甲板调度流程规划 |
4.1 离散连续混合系统仿真理论简介 |
4.1.1 离散事件仿真理论简介 |
4.1.2 离散连续混合系统仿真简介 |
4.2 舰载机甲板调度任务种类及流程介绍 |
4.2.1 舰载机甲板调度任务组成 |
4.2.2 舰载机甲板调度各任务执行流程 |
4.3 舰载机甲板调度任务总体设计 |
4.3.1 相关定义 |
4.3.2 舰载机甲板调度混合系统设计 |
4.4 舰载机甲板调度流程人机接口设计 |
4.5 舰载机甲板地勤人员自动规划算法设计 |
4.6 本章小结 |
第5章 系统仿真集成及结果分析 |
5.1 系统架构设计 |
5.2 系统辅助功能设计 |
5.2.1 甲板编辑器 |
5.2.2 布列、流程文件管理 |
5.2.3 仿真模式管理 |
5.2.4 甲板设备利用率评估 |
5.3 系统仿真结果分析 |
5.3.1 出动案例仿真 |
5.3.2 出库案例仿真 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(10)一种箱式火箭炮自动调炮控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 多管火箭炮国内外发展现状 |
1.3 伺服系统控制策略综述 |
1.4 本文主要内容及安排 |
2 火箭炮伺服系统驱动方案及系统特点分析 |
2.1 引言 |
2.2 火箭炮伺服系统驱动方案及炮箱结构 |
2.3 方位系统负载惯量变化分析 |
2.4 方位系统负载力矩变化分析 |
2.5 高低系统负载惯量变化分析 |
2.6 高低系统负载力矩变化分析 |
2.7 本章小结 |
3 火箭炮双轴伺服系统数学模型 |
3.1 引言 |
3.2 方位伺服系统数学模型 |
3.2.1 永磁同步电机简化数学模型 |
3.2.2 方位电机+减速器伺服系统数学模型 |
3.3 高低电液伺服系统数学模型 |
3.4 本章小结 |
4 自动调炮控制系统的分析与设计 |
4.1 引言 |
4.2 方位电机系统的电流环和转速环设计 |
4.3 基于特征模型的黄金分割自适应控制 |
4.3.1 特征模型的建立 |
4.3.2 黄金分割自适应控制器的设计 |
4.4 BCB路径规划 |
4.5 双轴伺服控制器设计 |
4.5.1 方位电动伺服控制器设计 |
4.5.2 高低电液伺服控制器设计 |
4.6 凹口滤波器设计 |
4.6.1 高低系统频域分析 |
4.6.2 高低系统凹口滤波器校正 |
4.6.3 数字凹口滤波器及仿真分析 |
4.7 本章小结 |
5 火箭炮高低方位伺服系统双轴联动控制 |
5.1 引言 |
5.2 车体坐标系下火箭炮伺服系统双轴联动控制 |
5.3 大地坐标系下火箭炮伺服系统双轴联动解耦控制 |
5.3.1 模拟惯导测量 |
5.3.2 车体姿态计算 |
5.3.3 路径规划变换 |
5.4 双轴联动解耦控制仿真分析 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、舰载装弹机动力学建模及轨迹规划(论文参考文献)
- [1]舰船装弹机的动力学建模与分析[J]. 刘劲威. 舰船科学技术, 2021(08)
- [2]14.5mm链式机枪外能源供弹技术研究[D]. 姜奥. 中北大学, 2021(09)
- [3]无人变胞车辆驻车耦合重构平顺性稳定性研究[D]. 王威. 合肥工业大学, 2020(02)
- [4]超近程垂发导弹弹道优化与控制系统参数设计研究[D]. 马璐. 南京理工大学, 2019(06)
- [5]指令制导火箭弹最优控制弹道技术研究[D]. 闫小龙. 中北大学, 2018(02)
- [6]内能源转管机枪典型故障分析和研究[D]. 张子军. 南京理工大学, 2018(06)
- [7]紧凑空间内快速起竖机构动力学仿真[D]. 宋新新. 北京理工大学, 2016(06)
- [8]多功能车随车起重机的设计与研究[D]. 胡荣. 湖南大学, 2015(03)
- [9]舰载机甲板作业辅助规划系统设计与实现[D]. 林圣琳. 哈尔滨工程大学, 2015(06)
- [10]一种箱式火箭炮自动调炮控制方法研究[D]. 吴金荣. 南京理工大学, 2014(07)