基于840D的火箭发射装置模拟测试控制系统设计与实现

摘要

在安全防务中，火箭扮演了重要的角色。影响火箭发射性能的原因有多种，如不平衡因素、发射推力偏心以及火箭发射时发射装置产生的起始扰动等，以上因素会对非制导火箭的飞行轨迹、命中精度和密集度造成严重影响，甚至会导致战斗力下降。其中，发射装置起始扰动是影响火箭性能的主要原因。在火箭发射过程中产生的大推力、强冲击（振动）、高温高压、浓烟粉、强气浪等一系列因素都会引发发射装置的起始扰动。对于具有制导功能的火箭，可以在自身飞行过程中调整姿态来减小发射扰动的影响。但对于大多数没有制导功能的火箭，发射扰动对其发射性能的影响非常大。当今世界各国为了达到不同的战略目标，依然配备着大量非制导火箭。为了更好地研究发射装置扰动对火箭发射精度和密集度的影响，需要对火箭发射时受到的起始扰动进行动态测试和研究，为针对实际发射环境下的火箭发射装置的抗扰动研究提供参考。
　　论文根据火箭发射装置的扰动特点，结合构建的空间六自由度运动模型，利用数控系统建立一套地面火箭动态测试控制系统，以模拟火箭发射装置在实际发射过程中产生的扰动现象，并动态测试火箭在扰动中位姿的变化，为研究发射装置扰动的六自由度衰减规律及其对火箭离箱姿态的影响提供实验依据。
　　论文根据火箭动态测试控制系统的机械结构及功能，在功能及需求分析的基础上，根据选定的运动机构，对火箭动态测试控制系统总体方案进行了设计，并完成数控系统选型，以西门子SINUMERIK840D数控系统作为火箭动态测试控制系统的控制核心，S7-300 PLC辅助实现逻辑控制，结合其他数控外围模块，完成火箭动态测试控制系统的硬件、电气布局及布线设计，并完成PLC硬件组态设计，PLC控制软件设计、数控系统驱动配置以及驱动系统的优化设计、安装调试等工作。经过实际运行与测试表明，设计完全满足火箭动态测试系统的控制功能要求，可确保整个系统正常运行。

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目录

1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 课题研究现状

1.3 论文主要内容及章节安排

2 控制技术及数控系统

2.1 控制技术概述

2.2 数控系统及其系统构成

2.3 PLC可编程序逻辑控制器

2.4 数控编程

2.5 人机交互

2.6 本章小结

3 火箭动态测试控制系统方案

3.1 功能及需求分析

3.2 控制机构

3.3 总体方案设计

3.4 数控系统选型

3.5 本章小结

4 火箭动态测试控制系统设计

4.1 火箭动态测试控制系统硬件设计

4.2 火箭动态测试控制系统软件设计

4.3 本章小结

5 火箭动态测试控制系统安装调试与优化

5.1 火箭动态测试控制系统安装

5.2 火箭动态测试控制系统配置

5.3 运行效果

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献