小口徑自動(dòng)炮作為陸、海、空等多兵種的基礎(chǔ)裝備,主要用于近程防御,在我國(guó)常規(guī)武器系統(tǒng)建設(shè)中具有重要的意義。目前設(shè)計(jì)階段研究其運(yùn)動(dòng)特性主要依靠相關(guān)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真軟件,然而彈丸在自動(dòng)機(jī)內(nèi)部實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與理想仿真狀態(tài)之間總是存在差異。針對(duì)此問題本文設(shè)計(jì)了一種基于MEMS慣性器件和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)的嵌入式測(cè)量方案來實(shí)際測(cè)量模擬彈在自動(dòng)機(jī)內(nèi)部非爆炸擊發(fā)工作狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)特性。首先,本文結(jié)合運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置的應(yīng)用場(chǎng)合及特點(diǎn),并對(duì)慣性測(cè)試存儲(chǔ)技術(shù)原理和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研的基礎(chǔ)上,提出了總體設(shè)計(jì)方案以及設(shè)計(jì)原則,通過建立自動(dòng)機(jī)虛擬樣機(jī)并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的動(dòng)力學(xué)分析,得出被測(cè)信號(hào)的幅值、頻率等信息,從而進(jìn)一步細(xì)化了機(jī)械運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置相關(guān)硬件設(shè)計(jì)要求。在硬件電路設(shè)計(jì)方面,選用MEMS慣性器件作為傳感單元,采用高性能FPGA作為控制單元,結(jié)合高速可編程A/D轉(zhuǎn)換芯片以及大容量NAND Flash存儲(chǔ)器完成運(yùn)動(dòng)信息的采集存儲(chǔ)并通過串口進(jìn)行數(shù)據(jù)的回讀。針對(duì)小口徑彈體內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊,空間狹小,且彈丸在自動(dòng)機(jī)中的部分運(yùn)動(dòng)過程需要承受較大沖擊的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了專用模擬彈并給出了相關(guān)抗沖擊措施。然后利用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２ＣＭ３４３固態(tài)記錄器??

１９９９年，美國(guó)研宄機(jī)構(gòu)研發(fā)出了一款體積小，量程大的單通道加速度采集記錄儀，??體積約２３ｃｍ３、量程±４０，０００ｇ，米樣頻率１５ｋＨｚ［３３］。同年加拿大Ｃｏｎｔｒｏｌｅｘ公司成功研??發(fā)出了如圖１．２所示的用于測(cè)量炮彈侵徹加速度的ＣＭ３４３固態(tài)記錄器。其主控單元為??ＦＰＧ....

圖２．２機(jī)械運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置極性標(biāo)示??２．３．４裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)??Ｓ?７?６?５??

１一主電路板；２?—電池；３—陀螺儀安裝座；４一加速度計(jì)安裝座??５—加速度計(jì)；６—陀螺儀；７—灌封膠；８—灌封殼??圖２．３機(jī)械運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖??圖２．３所示為機(jī)械運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置主要分為模擬彈彈??體以及內(nèi)部組件單元兩部分。模擬彈彈體設(shè)計(jì)將....

圖３．１某型號(hào)轉(zhuǎn)管自動(dòng)機(jī)三維模型??圖３．１為某型號(hào)轉(zhuǎn)管自動(dòng)機(jī)三維模型，其工作流程為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出經(jīng)過一系列齒??，５，

１—驅(qū)動(dòng)電機(jī)；２—驅(qū)動(dòng)主齒輪；３—撥彈輪４，５＿傳動(dòng)齒輪??圖３．１某型號(hào)轉(zhuǎn)管自動(dòng)機(jī)三維模型??圖３．１為某型號(hào)轉(zhuǎn)管自動(dòng)機(jī)三維模型，其工作流程為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出經(jīng)過一系列齒??輪變速來帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)主齒輪運(yùn)動(dòng)，而自動(dòng)機(jī)尾部的齒輪５與驅(qū)動(dòng)主齒輪同軸，帶動(dòng)撥彈輪??旋轉(zhuǎn)的齒輪４與齒輪５又是嚙....

圖3.3添加力矩示意圖

模型導(dǎo)入動(dòng)力學(xué)仿真軟件中，待檢查無(wú)??機(jī)進(jìn)行相關(guān)約束的添加。本文的仿真主??齒輪副等。還需添加零部件之間的接觸??分約束如圖３．４所示。??ｉｚｊ?ＪｉＡＨＳ?１５－?１?Ｔｍ－?Ｓｒ＆ｖｉｔｙ＿ｒ：ｓｌｄ??ａＣＴ＿：?１３：?１?Ｈ５－：?Ｃｓａｔａ＾＇??ＳＣＸＪ?Ｄ：?２....

本文編號(hào)：3904491