具有参数不确定性的火炮弹药协调器定位精度优化

doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.06.004

兵工学报 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (6): 776-781.doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2014.06.004

具有参数不确定性的火炮弹药协调器定位精度优化

高学星¹，苏哲子²，孙华刚³，侯保林¹

（1.南京理工大学机械工程学院, 江苏南京 210094; 2.中国兵器科学研究院, 北京 100089;3.总装备部军械技术研究所河北石家庄 050000)

收稿日期:2013-07-09 修回日期:2013-07-09 上线日期:2014-07-24
通讯作者: 高学星 E-mail:hss1737@gmail.com
作者简介:高学星（1987—）男博士研究生
基金资助:
国家自然科学基金项目（51175266/E050604）

Optimization Design of Positioning Precision for Howitzer Shell Transfer Arm with Parameter Uncertainity

GAO Xue-xing¹, SU Zhe-zi², SUN Hua-gang³, HOU Bao-lin¹

(1.School of Mechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, Jiangsu, China;2.Ordnance Science and Research Academy of China, Beijing 100089, China;3.Institute of Ordnance Technology, Chinese PLA General Armament Department, Shijiazhuang 050000, Hebei, China)

Received:2013-07-09 Revised:2013-07-09 Online:2014-07-24
Contact: GAO Xue-xing E-mail:hss1737@gmail.com

摘要/Abstract

摘要： 基于火炮弹药协调器定位过程中的参数不确定性，提出一种间接提高定位精度可靠性的优化方法。分析了影响弹药协调定位性能的主要不确定性因素，对不确定性变量进行空间变换和拉丁超立方采样，根据空间变换后采样点到均值点的距离计算误差权值；在Simulink中建立协调过程的机电系统模型，并对各个采样点进行仿真以获取定位误差，对定位误差进行加权取和作为性能指标，使用粒子群优化算法对该性能指标进行了最优化设计。优化计算结果表明，该方法具有显著的优化效果和较高的计算效率。基于火炮弹药协调器定位过程中的参数不确定性，提出一种间接提高定位精度可靠性的优化方法。分析了影响弹药协调定位性能的主要不确定性因素，对不确定性变量进行空间变换和拉丁超立方采样，根据空间变换后采样点到均值点的距离计算误差权值；在Simulink中建立协调过程的机电系统模型，并对各个采样点进行仿真以获取定位误差，对定位误差进行加权取和作为性能指标，使用粒子群优化算法对该性能指标进行了最优化设计。优化计算结果表明，该方法具有显著的优化效果和较高的计算效率。

关键词: 兵器科学与技术, 弹药协调器, Simulink建模, 参数不确定性, 可靠性, 粒子群优化

Abstract: An optimization design method is proposed to indirectly improve the reliability of positioning precision for shell transfer arm in ammunition automatic loading system with uncertain parameters. The main uncertain factors that influence the positioning performance are analyzed. Space is transformed, and Latin hypercube sampling is applied for the uncertain variables. The error weights are calculated according to the distances from sampling points to the mean point in the transformed space. An electromechanical model is established with MATLAB/Simulink, and the simulations are run for every sampling point to get the positioning errors. The weighted sum of these errors is calculated as a performance index. This performance index is optimized using particle swarm algorithm. This method has remarkable optimization effect and good computational efficiency.

Key words: ordnance science and technology, shell transfer arm, Simulink modeling, uncertain parameter, reliability, particle swarm optimization

中图分类号:

TG156

高学星，苏哲子，孙华刚，侯保林. 具有参数不确定性的火炮弹药协调器定位精度优化[J]. 兵工学报, 2014, 35(6): 776-781.

GAO Xue-xing, SU Zhe-zi, SUN Hua-gang, HOU Bao-lin. Optimization Design of Positioning Precision for Howitzer Shell Transfer Arm with Parameter Uncertainity[J]. Acta Armamentarii, 2014, 35(6): 776-781.

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具有参数不确定性的火炮弹药协调器定位精度优化

Optimization Design of Positioning Precision for Howitzer Shell Transfer Arm with Parameter Uncertainity

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