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研究生:陳昭雄
研究生(外文):CHEN, ZHAO-XIONG
論文名稱:動態機械系統穩定器之分析與設計
指導教授:陳文良陳文良引用關係
指導教授(外文):CHEN, WEN-LIANG
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:動力機械研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1988
畢業學年度:76
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:動態機械系統穩定器砲管俯仰方位液壓系統時間最佳化
外文關鍵詞:TIME-OPTIMAL
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在1960年代以前,裝甲戰車等武器系統皆要在停止狀態下,才能準確瞄準命中目
標,這樣很容易遭受敵人攻擊,喪失機動力。本文主要在設計火炮系統的穩定器,使
裝甲戰車等武器系統的砲管不受地面地形干擾,保持在空間的固定方向,能在行進間
準確命中目標。
為維持砲管空間的方向不變,必須提供砲管俯仰(Elevation)和方位(Azimuth)兩
方向的補償,因此在砲管上裝置,液壓缸,使砲管能作俯仰方向運動,在砲塔上裝置
液壓馬達,提供砲管方位方向的旋轉,只要能成功的控制這個制動器,就能達到良好
的穩定效果。本文利用四個速率陀螺儀(Rate Gyro ),量測絕對的角速度,做為前
授(Feedforward)和回授(Feedback )的訊號,只要能足夠快的使砲管角速度維持
為零,則砲管空間方向就能維持不變。
本文從最基本的系統分析著手,做穩定器的設計與模擬。首先建立數學模式,然後針
對系統做控制器的設計,在控制器設計中,提出兩種不同的控制方法,一種是利用古
典的控制理論,加上前授和回授的補償。由於液壓系統非線性現象非常嚴重,將在工
作點處線性化,導出線性的數學模式,做為設計的依據。另一種是時間最佳化(Tim-
e Optimal)控制,在此針對液壓系統的非線性現象,推導出一雙線性(Bilinear )
模式來近似,利用畔契阿根的最小化原理(Pontryagin's Minimum Principle)導出
切換線( Switching curve)。最後利用數位計算幾做不同路況和穩定器的模擬,比
較兩者的優劣。從中可以看出,兩個穩定器皆能達到良好的效果,時間最佳化的穩定
器具有精度高,反應快的優點,而古典方法設計的穩定器有反應平順,製做容易的好
處,因此只有從實際需求來選擇應用了。

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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