基于能量模型的某控制系統(tǒng)應(yīng)用

針對(duì)應(yīng)用過程中火炮控制工作原理難以理解，學(xué)員拓展能力不強(qiáng)，維修技能不精等問題。依據(jù)其控制關(guān)系，從能量轉(zhuǎn)化控制的角度來(lái)分析系統(tǒng)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的控制模型，提高應(yīng)用效果。

【關(guān)鍵詞】能量轉(zhuǎn)化 火炮控制原理 自動(dòng)控制

1 引言

科學(xué)技術(shù)改變了人類作戰(zhàn)方式。初期人類都是用大刀長(zhǎng)毛直接戰(zhàn)斗，而后武器變得越來(lái)越大、越來(lái)越重。同時(shí)，人類認(rèn)識(shí)世界改變世界的能力也越來(lái)越強(qiáng)，火炮控制系統(tǒng)就是典型的利用控制的方式來(lái)改變能量轉(zhuǎn)化形式，實(shí)現(xiàn)威力大的火炮自動(dòng)控制。

目前，裝備了自動(dòng)控制系統(tǒng)的火炮，有效縮短了瞄準(zhǔn)時(shí)間、提高了行進(jìn)間的作戰(zhàn)能力，而系統(tǒng)的維修保障變得越來(lái)越復(fù)雜，需要維修人員掌握系統(tǒng)的控制原理及維修方法。在應(yīng)用過程中，由于學(xué)員缺乏自動(dòng)控制原理的理論知識(shí)，掌握其工作原理只能從信號(hào)的傳遞關(guān)系來(lái)簡(jiǎn)單描述，造成學(xué)員理解不深，拓展能力不強(qiáng)，維修技能不精等應(yīng)用問題。為此，本文從能量轉(zhuǎn)化控制的角度來(lái)分析系統(tǒng)的控制，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的控制關(guān)系，提高應(yīng)用效果。

2 火炮控制基本原理

在火炮控制系統(tǒng)中，當(dāng)車體行進(jìn)中，由傳感器部件陀螺來(lái)測(cè)量其偏離穩(wěn)定位置的信號(hào)，經(jīng)過炮控箱、控制盒轉(zhuǎn)化處理，輸出信號(hào)控制電機(jī)放大機(jī)改變其輸出電壓的大小及極性，輸入到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)火炮運(yùn)動(dòng)。在瞄準(zhǔn)過程中，搬動(dòng)操縱臺(tái)產(chǎn)生瞄準(zhǔn)信號(hào)，進(jìn)化轉(zhuǎn)化處理，也是改變電動(dòng)機(jī)的電壓，進(jìn)而改變火炮的瞄準(zhǔn)位置。具體的原理結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 原理化簡(jiǎn)

從原理上逆序分析，火炮的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上電動(dòng)機(jī)電壓的改變，電動(dòng)機(jī)的電壓來(lái)自電機(jī)放大機(jī)，而電機(jī)放大機(jī)實(shí)際上是由電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)同軸組成的特種電機(jī)，通過電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而同軸的發(fā)電機(jī)又將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。電機(jī)放大機(jī)則是由車輛發(fā)電機(jī)提供電能，車輛發(fā)電機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。在控制關(guān)系中，一是控制能量轉(zhuǎn)化的開啟或關(guān)閉，而是控制能量轉(zhuǎn)化的效率。其簡(jiǎn)化的關(guān)系如圖2所示。

4 總結(jié)

通過火炮控制原理分析，從能量轉(zhuǎn)化角度建立系統(tǒng)的控制關(guān)系，簡(jiǎn)化了火炮控制原理，便于學(xué)員理解掌握。同時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)員自行分析其他裝備的控制關(guān)系，培養(yǎng)拓展能力，提高應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)

[1]樸慧京.ZTZ96A式坦克火控系統(tǒng)構(gòu)造原理與修理[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2013.

[2]施金良，劉飛，許弟建，謝東.變頻調(diào)速數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的功率平衡方程[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2010（03）.

[3]劉飛，劉軍，何彥.基于參考功率曲線的大型工件加工進(jìn)度狀態(tài)信息的自動(dòng)采集新方法[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2009（10）.

作者簡(jiǎn)介

程延偉（1981-），男，山西省大同市人。博士學(xué)位。講師。研究方向?yàn)樽詣?dòng)控制。

作者單位

1.陸軍裝甲兵學(xué)院士官學(xué)校 吉林省長(zhǎng)春市 130117

2.陸軍第八綜合訓(xùn)練基地 山東省濟(jì)南市 250022