国家重点基础研究发展计划(61311603)
- 作品数：11 被引量：120H指数：7
- 相关作者：杨国来葛建立侯远龙高强刘宁更多>>
- 相关机构：南京理工大学同济大学西北机电工程研究所更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学兵器科学与技术自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- 基于分数阶神经滑模的某顶置火炮调炮控制被引量：12
- 2013年
- 针对某顶置火炮高低向调炮控制系统存在的强非线性特征,提出了一种分数阶神经网络滑模控制(FNSMC)策略。引入分数阶微积分(FOC),设计了分数阶PID型滑模面,获得了用于火炮控制的具有分数阶动力学特征的等效控制量。采用饱和函数作为切换函数,基于RBF神经网络对其切换增益进行在线动态调节,以获得动态最优性能。通过数值仿真分析比较了引入FOC后滑模控制系统的动静态特性,结果表明:分数阶滑模控制(FSMC)系统能够更为快速平滑的趋近稳态,这将有效抑制抖振现象,减小控制系统响应时间。半实物仿真试验结果表明:所提出的FNSMC策略明显优于传统整数阶神经网络滑模控制(CNSMC),具有更强的鲁棒性及更高的控制精度,可以很好实现预期的快速、平稳和高精度调炮。
- 高强侯润民杨国来毛斌侯远龙
- 关键词：自动控制技术炮控系统滑模控制分数阶微积分RBF神经网络
- 移动质量作用下轴向运动悬臂梁振动特性分析被引量：27
- 2012年
- 将弹炮发射系统简化为移动质量作用下的轴向运动悬臂梁系统,推导了轴向运动梁的振动方程,采用修正的Galerkin法离散求解该偏微分方程,得到以模态坐标表示的二阶时变常微分方程组,通过Newmark-β法对方程组进行了求解。计算结果表明,移动质量载荷主要使梁的一阶模态受到激励,移动质量的大小和运动速度对悬臂梁的振动响应影响较大,在移动质量作用下梁的伸缩运动都处于不稳定状态;在移动质量脱离悬臂梁后,梁的轴向收缩运动使得梁的瞬时振动频率不断减小,振动位移逐渐衰减,而振动速度逐渐增大,梁的运动处于不稳定状态,伸展时梁的自由振动规律相反。
- 刘宁杨国来
- 关键词：轴向运动梁时变系统火炮
- 受移动质量作用的一类变截面梁横向振动分析被引量：3
- 2015年
- 采用半解析法计算了横截面积、横截面的惯性矩沿轴线方向以幂函数规律变化的一类变截面梁的固有频率和振型,通过与有限元法的计算结果比较说明了半解析解的精确性。在此基础上,考虑牵连惯性力、相对惯性力、科氏力和离心惯性力的影响,推导了变截面梁受移动质量作用的横向弯曲振动方程,并采用Newmark法进行数值求解。以某梁式结构受移动质量作用为例,将其简化为横截面积和惯性矩沿轴线按任意次幂函数变化的变截面梁,结果表明:该方法能够正确、有效地处理此类问题。
- 刘雷杨国来
- 关键词：变截面梁形状参数NEWMARK法
- 移动刚体-悬臂梁耦合系统建模仿真及实验研究被引量：3
- 2012年
- 该文建立了小跨度刚体-悬臂梁移动接触/碰撞模型,考虑了移动刚体与弹性悬臂梁表面前后接触点的配合间隙和结构参数的时变效应。采用幂函数插值时间不协调有限元法计算了等截面悬臂梁自由端挠度和速度随时间的变化规律,并与移动力模型、移动质量模型和ABAQUS软件中的计算结果进行了对比分析。讨论了配合间隙对梁动态特性的影响。设计了滑块-悬臂梁测试系统。由计算与测试结果的对比可知,该文模型结果与测试结果一致,且能够反映测试结果中的低频振动。
- 葛建立杨国来王兆旭郝建伟邓伟
- 关键词：移动载荷
- 考虑弹丸与身管轴向运动耦合的火炮系统时变动力学分析被引量：7
- 2013年
- 将火炮发射系统简化为移动质量作用下的轴向运动悬臂梁,基于伯努利-欧拉梁理论和广义Hamilton原理,推导了考虑梁内张力的轴向运动梁振动方程。采用变量替换的方法把时变振动方程转换为固定区域的变系数微分方程。再用假设模态法和Galerkin法对控制微分方程进行空间离散求解。利用高精度时间有限元求解该时变方程,用两个算例验算振动方程的准确性。最后数值模拟移动弹丸对身管横向振动的影响。
- 张志新胡振东
- 关键词：轴向运动火炮系统
- 弹管横向碰撞对身管动力响应的影响被引量：21
- 2010年
- 研究了火炮射击过程中弹管间隙和加速移动质量对身管振动的影响,利用接触、碰撞模型描述了弹丸与身管之间的作用过程,把身管简化成等截面悬臂梁,根据Bernouli-Euler初等梁理论建立了身管振动方程,用模态分析法求解了身管振动方程.计算结果表明:考虑弹管间隙后身管振动幅度比不考虑间隙时要大得多,由于非线性方程的解对初始条件敏感,弹丸起始位置的变化对身管炮口位移的影响较大.所建模型基本上描述了系统的动态特性,为研究弹炮耦合问题提供了一种简捷、有效的方法.
- 刘宁杨国来
- 关键词：火炮碰撞悬臂梁
- 反后坐装置结构布置对炮口振动影响的研究被引量：15
- 2013年
- 大口径火炮炮口振动响应是影响火炮射击密集度的关键因素之一。为了研究减小炮口振动的技术途径,基于非线性有限元理论,考虑机构之间的接触碰撞关系,建立了某大口径火炮样机的发射动力学模型。通过数值计算研究了复进机和驻退机的不同固定方式和不同布置位置对炮口振动的影响规律,分析了不同结构布置下载荷的传递规律。通过对炮口振动响应量进行分析对比,确定了较优的结构布置方案。研究结果对该类火炮的总体结构设计具有一定的参考价值。
- 梁传建杨国来葛建立王晓锋张振辉
- 关键词：非线性有限元炮口振动
- 基于神经滑模的某顶置火炮自动装填调炮控制被引量：2
- 2013年
- 设计了一种神经滑模控制器,并将其应用于某顶置火炮的调炮控制,以提高非线性环节影响下调炮系统的控制品质。该控制策略采用了一种新型切换函数,基于RBF神经网络对切换增益进行动态调节,以获得动态最优控制性能并抑制SMC固有的陡振现象。数值仿真和样机试验结果表明:所提出之控制策略对参数摄动及负载扰动具有很好的鲁棒性,能够满足自动装填调炮技术指标要求,实现预期的快速、平稳、精准调炮,具有重要的实际工程应用价值。
- 高强庞雷杨国来王力侯远龙
- 关键词：交流伺服系统滑模控制器RBF神经网络
- 某火炮上架结构改进设计被引量：22
- 2012年
- 为解决某火炮上架刚度较差问题,利用基于传力路径下的结构优化设计方法,进行了上架改进设计。通过有限元静态刚强度计算,分析了原上架设计中的薄弱环节。运用拓扑优化方法找到结构的主传力路径,寻求最佳材料分布,修改了上架筋板布局。采用尺寸优化方法进行详细设计,确定了上架主要板件的厚度尺寸。对改进前后上架结构的刚强度进行了对比和分析,结果表明改进设计的上架刚度有较大幅度提高,最大位移减小了32.7%,左右耳轴室中心变位差减小了52.1%,且最大应力降低20.0%,而结构质量仅增加了1.9 kg,达到了改进设计目标。
- 孙全兆杨国来葛建立
- 关键词：上架拓扑优化尺寸优化传力路径
- 变速移动载荷作用下梁的动态响应数值模拟被引量：6
- 2011年
- 分析具有大速度、加速度或大质量的移动载荷作用下支撑梁的动力响应问题,采用有限元法和振型叠加法相结合的建模方法,推导出关于模态坐标的时变系数常微分方程组,并通过Newmark-β算法求解数值解。与文献算例和ABAQUS模型的结果对比验证了该文方法与现有方法的一致性。通过分析匀速、匀加速、匀减速3种典型运动状态移动载荷作用下的支撑梁响应情况可知,在移动载荷具有大速度、大加速度或大质量时,研究梁的动力响应问题均需考虑移动载荷惯性影响。
- 陈强杨国来王晓锋葛建立
- 关键词：有限元法变速运动
