智能装填系统中的自适应轨迹规划设计

• 作者: 袁立达 关晓存 管少华 吴宝奇 海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室
• 来源期刊: 火炮发射与控制学报
• 学科: 工学
• 关键词: 激光测距 PLC 自动装填 轨迹规划 自适应 EtherCAT 冗余设计
• 年，卷（期）: 2023,（3）
• 页码范围: 24-29
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19323/j.issn.1673-6524.2023.03.004

摘要

针对电磁线圈发射装置在每次发射后其身管位置存在数毫米的变化，无法确保装填精确到位这一问题，开展了智能装填系统中自适应轨迹规划的设计与研究，并对智能装填系统的装填终点位进行了精确的自适应位置控制设计。采用激光测距技术检测发射装置身管的实时位置，利用EtherCAT实时工业以太网对数据进行计算转换，完成对智能装填系统的装填终点位的实时在线修正，结合PLC轨迹规划技术实现了智能装填系统中的自适应轨迹规划。研究结果表明，激光测距技术运用在位置控制中，装填控制精度可达±0.15 mm,使得自动装填的柔性增加，每次装填时终点位反馈与终点位命令跟踪良好。经计算，控制的超调在0.006%以内，终点位的位置偏差在12.2μm左右。由于激光的运用，装填系统多了一层保护，不需要每次装填至最大行程225 mm处。由此可见，该设计增加了智能装填系统整体的鲁棒性、稳定性和冗余性。研究拓展了激光测距技术在自动装填领域中的应用，为后续自动装填控制系统发展提供理论指导。