自动化弹库系统设计与仿真研究

论文摘要

为了适应现代化大、中口径舰炮的多用途性以及保证其持续打击能力,需要有集成多弹种、紧凑型、高自动化的弹药存储及高效的向供弹系统补充弹药的强大弹库支持。本文以弹库的重要组成模块(存储单元模块和转运模块)以及接口技术为重点进行了双通道弹库、折叠链式弹箱定轴机器人集中转运弹库、卧式平放贮存管式弹库和拨盘式存储供弹平台弹库共四种弹库方案的研究;建立了适合于弹库系统的多准则决策方法,该理论最后呈现出了最小二乘法方案综合评价的优化模型,反映了决策者的主观偏好,又体现了事物的客观本质,为弹库的多方案论证提供了科学依据;明确了系统的技术要求、条件、目标及设计原则的同时,归纳出了系统的评价指标并建立了各项评价指标值,运用方案论证理论进行了各方案的综合评价,最终选出了最优方案。依据择优方案的设计原理,建立了该弹库系统的虚拟样机;对弹库链式和拨盘式存储单元进行了运动特性及动力性能的仿真分析比较,结果证明,对于大质量弹药的传输拨盘式优越于链式,从而进一步验证了所做择优方案的适合性:进行了机构统一动力和系统的理论时序设计分析及其接口性能测试研究与可靠性论证,分析结果表明,所研究设计的拨盘弹库系统具有良好的性能。本文的研究的成果对于大、中口径舰炮自动化弹库的研究具有一定的理论指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究目的和意义
• 1.2 自动化弹库系统国内外发展概况
• 1.2.1 国外发展概况
• 1.2.2 国内发展概况
• 1.3 主要研究内容
• 第2章 自动化弹库系统总体技术方案
• 2.1 弹库系统设计的技术要求与途径
• 2.1.1 舱室的结构条件
• 2.1.2 实现弹库系统设计的技术途径
• 2.2 弹库系统的总体控制策论与模块化设计
• 2.2.1 弹库系统的总体控制策略
• 2.2.2 弹库系统的模块化设计
• 2.3 自动化弹库系统的多方案设计
• 2.3.1 方案设计Ⅰ——双通道自动化弹库系统
• 2.3.2 方案设计Ⅱ——折叠链式机器人集中转运弹库系统
• 2.3.3 方案设计Ⅲ——卧式平放、贮存管式弹库系统
• 2.3.4 方案设计Ⅳ——拨盘式供弹平台弹库系统
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于决策方法的弹库系统方案论证
• 3.1 多准则决策方法在弹库系统设计中的应用探讨
• 3.2 多准则决策方法概述
• 3.2.1 多准则决策的分类及步骤
• 3.2.2 多准则决策理论和方法发展概况
• 3.3 采用改进的层次分析法进行系统方案的排序择优
• 3.3.1 层次分析法原理及应用概况
• 3.3.2 建立层次分析法中的递阶层次结构模型
• 3.3.3 两两比较判断矩阵的构造
• 3.3.4 单一指标下元素相对权重计算
• 3.3.5 各层元素的组合权重计算
• 3.3.6 系统方案的综合评价
• 3.4 交互式多准则决策方法研究
• 3.4.1 决策矩阵的标准化处理
• 3.4.2 对指标有偏好的主管权重确定
• 3.4.3 信息熵的基本性质和信息熵输出客观权重
• 3.4.4 应用最小二乘法建立优化决策模型
• 3.5 本章小结
• 第4章 弹库系统的多方案论证与综合评价择优
• 4.1 弹库系统的关键技术分析
• 4.2 弹库系统设计的原则与评价因素
• 4.3 弹库系统方案设计的总体分析与评价指标的建立
• 4.3.1 弹库系统方案设计中的存储单元总体评价分析
• 4.3.2 弹库系统方案评价指标建立
• 4.4 基于多准则决策方法的弹库系统方案综合评价
• 4.4.1 改进层次分析法进行弹库方案设计的综合评价
• 4.4.2 交互式多准则决策方法进行弹库方案设计的综合评价
• 4.5 本章小结
• 第5章 择优方案的设计建模与仿真分析
• 5.1 拨盘式弹库系统的虚拟样机实现
• 5.2 动力存储单元弹药传输方式的定性仿真分析与比较验证
• 5.2.1 链式传动系统仿真分析
• 5.2.2 拨盘式传动系统仿真分析
• 5.3 弹库系统接口可靠性与统一动力分析
• 5.3.1 弹库系统接口可靠性分析
• 5.3.2 弹库系统的统一动力分析
• 5.4 弹库系统的时序设计
• 5.5 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