基于智能传感器的火炮姿态调整平台研究

论文摘要

火炮是重要的军工产品,新型火炮的成功研制对我国国防现代化建设具有重要意义。火炮出厂前的调试和检测是保证产品质量的关键环节,火炮姿态调试平台是火炮出厂前调试和检测用的重要工艺技术装备。本文针对火炮姿态调整平台的设计要求,在详细分析了平台功能的基础上,设计了系统总体方案,并进行了相关技术研究,完成了系统设计、制造和安装调试。系统已经投入使用,效果良好,得到用户好评。具体的研究工作有：1.通过功能、经济成本及可靠性分析,提出了双自由度平台设计方案,具有可操作性高,成本低,工艺性好等优点；2.完成了机械系统设计,包括支撑平板设计、火炮在平台上的定位机构设计、平台偏转的回转支撑机构、调平系统设计、平台偏转运动系统设计等；3.完成液压系统设计。平台姿态调整采用4只油缸单独动作,液压缸采用平衡阀用于平台的支撑保压和限速下下降,系统保压效果良好,平台下降速度平稳。根据负载合理选择液压元件,能耗低,运行可靠；4.完成了智能倾角传感器设计。以AT89S52单片机为核心微处理器,测量元件采用芬兰VTI公司生产的SCA100T倾角计,设计了基于总线技术的智能倾角传感器。该智能传感器主要由测量电路、微处理器系统、存储电路、显示电路、报警电路、232总线接口电路和电源电路组成。在软件设计方面,采用了嵌入式高级程序语言——C51和汇编语言混合编程,配以KEIL仿真软件进行系统的编写和调试。实际运行结果表明,系统具有结构简单,性价比高,可靠性好等优点,具有较好的工业推广价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景和研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第2章 系统总体方案设计
• 2.1 主要技术要求
• 2.2 方案分析
• 2.2.1 多自由度平台设计
• 2.2.2 自由度平台设计
• 2.3 系统组成与原理
• 2.4 小结
• 第3章 机械系统设计
• 3.1 平台设计
• 3.2 定位及转轴系统设计
• 3.3 平台运动机构设计
• 3.4 调平机构设计
• 3.5 小结
• 第4章 智能倾角传感器设计
• 4.1 倾角传感器测试原理
• 4.2 智能倾角传感器的设计要求及功能
• 4.2.1 智能倾角传感器的设计要求
• 4.2.2 智能倾角传感器的功能
• 4.3 智能倾角传感器的总体结构
• 4.4 AT89S52单片机系统
• 4.4.1 AT89S52单片机介绍
• 4.4.2 系统电源模块
• 4.5 数据采集及处理
• 4.5.1 SCA100T倾角传感器特点及应用
• 4.5.2 SCA100T倾角传感器特性及工作原理
• 4.5.3 SPI串行外部接口
• 4.6 人机接口及报警电路设计
• 4.6.1 数码管显示模块
• 4.6.2 声光报警模块
• 4.7 数据通信电路设计
• 4.7.1 单片机通信系统复位模块
• 4.7.2 AT89S52单片机与PC机通信模块
• 4.7.3 数据存储模块
• 4.8 小结
• 第5章 倾角控制系统软件设计
• 5.1 智能传感器程序的特点
• 5.2 C51及集成开发平台KEIL C51简述
• 5.3 系统软件总体设计
• 5.4 数据采集及存储程序设计
• 5.4.1 数据采集模块程序设计
• 5.4.2 数据存储模块程序设计
• 5.5 人机接口程序设计
• 5.6 数据通信程序设计
• 5.7 小结
• 第6章 液压控制系统设计
• 6.1 系统组成及原理
• 6.2 主要参数确定
• 6.3 液压系统仿真
• 6.4 小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1
• 附录2
• 附录3
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果