某发射装置高低传动系统优化设计,本文是优化设计方面论文范文数据库跟发射装置和优化设计和传动系统有关本科论文范文.
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摘 要：高低传动系统为发射装置的重要组成部分,本文以将耳轴置于起落架后部的可以实现大仰角功能的电动缸高低传动系统为研究对象,对系统模型进行了分析,以复合形优化设计方法为指导,建立了优化计算流程框图,最后根据程序运行得出相关曲线和结果,通过对比可以得出发射装置的性能得到一定程度提高的结论.
关键词：高低传动系统；电动缸；发射装置；起落架
中图分类号：TG662 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2017.01.104
发射装置是结构复杂、工况复杂的装舰机电设备,在电机及传动系统负载范围内,通过更换起落架上部组件（框架、定向器）,实现不同口径、不同联装数及不同发射方式的任意组合,从而形成多功能、通用化的发射平台.发射装置采取顶置式布局利于实现发射装置平台化.要实现大仰角俯仰功能,耳轴必须置于起落架后部,高低传动系统采用电动缸传动,高低电机布置于电动缸侧部,电动缸一端铰接于起落架,一端铰接于炮架,通过滚珠丝杠将电机的旋转运动转化为直线运动,再通过耳轴及铰将电动缸的直线运动转化为起落架的旋转运动,从而实现定向器组的大仰角俯仰功能.电动缸支点布局会直接影响发射装置力学性能,需要进行高低传动系统的布局优化设计.
1系统模型分析
布局优化前,首先根据工程经验进行高低传动系统的初始布局,初步确定各铰支点A（X1,Y1）,B（X2,Y2）及C（X3,Y3）的空间坐标,在作图法确定基本参数的基础上,首先对高低传动系统四连杆机构进行运动学分析,然后考虑各类约束,建立真实性较高的数学模型,并选择复合形法进行优化设计,最后对优化结果及数据进行一定的分析.高低传动系统机构优化示意图见图1.
2优化方法数学模型的建立及流程
建立空间几何约束、机构稳定性约束、力学约束等约束条件后,发射装置俯仰机构优化设计属于有约束非线性的中型优化问题,因此选择了复合形法优化方法.
基于上述建立的优化设计数学模型可以写出复合形法的数学模型为：求minF（X）；受约束于
gj（X）≥0（j等于1,2,…,16）.
其原理为：根据作图法给定搜索区间a和b,随机产生K个随机点,然后将非可行点调入可行域内,构成初始复合形.计算各顶点函数值,选出好点X（L）与坏点X（H）；计算除坏点外其余各顶点的中心点XO；计算映射点XR；构成新的复合形.判断终止条件,各顶点与好点的函数值之差的均方根值小于误差值,其方程为
如不满足迭代条件,则继续下一次迭代；否则,可将最后复合形的好点X（L）及其相应的函数值FX（L）作为最优解输出,并结束运算,其计算框图见图2.
3优化结果分析及结论
通过优化算法程序运行计算,得出发射装置在俯仰运动过程中的速度曲线见图3.对设计变量圆整以后得到本次优化的最终结果见表1,将作图法计算出来的主要性能指标数据与优化程序计算出来的主要性能指标数据进行对比见第108页表2.
从图3可知,在优化后的布局情况下,发射装置的俯仰运动速度可以满足指标要求,同时从第108页表2的数据结果可知,其力学性能及对电机功率的需求均有了较大的改善,发射装置性能得到一定的提高,达到了预期的目标.
（责任编辑王雯）
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