一种武器平台的双动力控制方法及系统与流程

allin2025-06-20  27


本发明涉及电机控制,尤其涉及一种武器平台的双动力控制方法及系统。


背景技术:

1、针对武器平台的使用,环境较为艰苦的边境地区是主要的应用场景之一;在上述环境中,武器平台的电能需要依赖于储能电池,武器平台的规模会更加小型化,且以执行告警、威慑以及驱赶等非致命打击任务为主,配合轻火力而执行相应任务。基于上述需求,目前研发出了与同一套传动系统适配的双电机动力控制系统,从而为武器平台的转动提供动力,其中的双动力通过使用工况和最大功率上的差异而实现不同的电能需求。

2、通过上述方式可使得在常规的工作状态下,通过小功率的动力装置满足使用需求;而当需要进入战斗状态时,通过大功率的动力装置的切换,而满足更高的动力需求,二者还可互为备用的动力装置而保证故障状态下的持续工作状态。

3、然而,在上述过程中所存在的并不仅仅是动力装置的切换,还包括动力装置控制方式的切换;具体地,在低功率动力装置的动力输出过程中,为了降低人员值守的工作强度,往往使用的是无人操作的工况,在该种工况下,动力装置往往以单一的方向和较低的速度来输出转动动力,从而通过带动武器平台的部分装置转动来实现侦查工作;而在高功率动力装置的动力输出过程中,往往需要人员的操作来满足实际多变的战斗状态,此时转动动力输出的速度仍然会在较低的范围内变化,但是转动的方向会不可避免的存在不规律性的变化,此种情况下,对于电机的工作稳定性提出了更高的要求,对于控制的要求也更高。

4、如何优化上述双电机动力的控制方式,从而使得双动力配置方式的优势发挥至更大,且在延长电池供电时长的需求下延长储能电池的使用寿命,成为了需要研究的问题之一。


技术实现思路

1、本发明提供了一种武器平台的双动力控制方法及系统,有效解决了背景技术中所指出的问题。

2、为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:

3、一种武器平台的双动力控制方法,用于对向同一套传动系统进行转动动力传输的双动力进行控制,所述双动力包括第一电机和第二电机,所述第一电机的最大功率大于第二电机的最大功率;

4、包括在无人工况下和人员操控工况下的控制:

5、在无人工况下,接收并响应所述第二电机的触发信号,将所述第二电机控制在匀速且沿设定方向转动的状态下工作;

6、在人员操控工况下,包括以下控制步骤:

7、接收并响应所述第一电机的触发信号,以及,接收并响应所述第二电机的停止信号;

8、按设定频率对所述第一电机的输出扭矩tem进行检测,记录检测结果且与设定扭矩极限值tem’进行比较;

9、按同频率对所述第一电机实际的转速wr进行检测,记录检测结果;

10、计算所述第一电机的输出功率p=tem*wr,且与设定输出功率极限值p’进行比较;

11、当p>p’且tem>tem’时,计算所述第一电机的输出扭矩限值temx=tem*x1*x2,且以所述输出扭矩限值temx对第一电机进行控制,同时,接收并响应所述第二电机的触发信号,其中,1>x2>x1>0;

12、当p>p’且tem≤tem’时,计算所述第一电机的输出扭矩限值temx=tem*x2,且以所述输出扭矩限值temx对第一电机进行控制;

13、当p≤p’且tem>tem’时,计算所述第一电机的输出扭矩限值temx=tem*x1,且以所述输出扭矩限值temx对第一电机进行控制;

14、当p≤p’且tem≤tem’时,以所述输出扭矩限值temx=tem’对第一电机进行控制。

15、进一步地,在每次的人员操控工况下,对p>p’且tem>tem’、p>p’且tem≤tem’、p≤p’且tem>tem’和p≤p’且tem≤tem’四种情况出现的次数n1、n2、n3和n4进行统计,且根据统计结果对下一次人员操控工况下的x1和x2进行调整。

16、进一步地,设定第一参考值和第二参考值,所述第一参考值小于所述第二参考值;

17、其中,当n1/n2的比值小于第一参考值时,对x1和x2均进行增大;当n1/n2的比值大于第二参考值时,对x1和x2均进行减小;否则,保持二者不变。

18、进一步地,所述x1和x2之间的差距根据所述n3/n4的比值进行调节。

19、进一步地,设定第三参考值和第四参考值,所述第三参考值小于所述第四参考值;

20、其中,当n3/n4的比值小于第三参考值时,减小x1和x2之间的差距;当n3/n4的比值小于第三参考值时,增加x1和x2之间的差距;否则,保持二者的差距不变。

21、一种武器平台的双动力控制系统,用于对向同一套传动系统进行转动动力传输的双动力进行控制,所述双动力包括第一电机和第二电机,所述第一电机的最大功率大于第二电机的最大功率;

22、包括:

23、接收模块,用于接收所述第一电机和第二电机的控制信号;

24、处理模块,用于响应所述控制信号,以及实现无人工况和人员操控工况的切换;

25、检测模块,包括用于检测及记录所述第一电机输出扭矩tem的扭矩检测单元,以及用于检测和记录所述第一电机转速wr的转速检测单元;

26、计算模块,计算所述第一电机的输出功率p=tem*wr,以及计算所述第一电机的输出扭矩限值temx;

27、比较模块,对所记录的输出扭矩tem和所存储的设定扭矩极限值tem’进行比较,以及对所计算的输出功率p和所存储的设定输出功率极限值p’进行比较;

28、控制模块,根据所述比较模块的比较结果和具体工况,对所述第一电机和第二电机进行以下控制:

29、在无人工况下,发送所述第二电机的触发信号,以及将所述第二电机控制在匀速且沿设定方向转动的控制信号;

30、在人员操控工况下,发送所述第一电机的触发信号、所述第二电机的停止信号、以及:

31、当所述比较模块的比较结果为p>p’且tem>tem’时,根据所述计算模块所计算的第一电机的输出扭矩限值temx=tem*x1*x2,发送对所述第一电机的控制信号,同时,发送所述第二电机的触发信号,其中,1>x2>x1>0;

32、当所述比较模块的比较结果为p>p’且tem≤tem’时,根据所述计算模块所计算的第一电机的输出扭矩限值temx=tem*x2,发送对所述第一电机的控制信号;

33、当所述比较模块的比较结果为p≤p’且tem>tem’时,根据所述计算模块所计算的第一电机的输出扭矩限值temx=tem*x1,发送对所述第一电机的控制信号;

34、当所述比较模块的比较结果为p≤p’且tem≤tem’时,根据所述计算模块所计算的第一电机的输出扭矩限值temx=tem’,发送对第一电机的控制信号。

35、进一步地,还包括统计模块,与所述比较模块连接;

36、所述统计模块在每次的人员操控工况下,对p>p’且tem>tem’、p>p’且tem≤tem’、p≤p’且tem>tem’和p≤p’且tem≤tem’四种情况出现的次数n1、n2、n3和n4进行统计;

37、所述控制模块根据统计结果对下一次人员操控工况下的x1和x2进行调整。

38、进一步地,所述计算模块还用于对n1/n2的比值进行计算;

39、所述比较模块还用于将比值与第一参考值和第二参考值进行比较;

40、所述控制模块根据比较结果对下一次人员操控工况下的x1和x2进行以下调整:

41、当n1/n2的比值小于第一参考值时,对x1和x2均进行增大;当n1/n2的比值大于第二参考值时,对x1和x2均进行减小;否则,保持二者不变。

42、进一步地,所述计算模块还用于对n3/n4的比值进行计算;

43、所述控制模块根据计算结果控制x1和x2之间的差距。

44、进一步地,所述计算模块还用于对n3/n4的比值进行计算;

45、所述比较模块还用于将比值与第三参考值和第四参考值进行比较;

46、所述控制模块根据比较结果对所述x1和x2进行以下调节:

47、当n3/n4的比值小于第三参考值时,减小x1和x2之间的差距;当n3/n4的比值小于第三参考值时,增加x1和x2之间的差距;否则,保持二者的差距不变。

48、通过本发明的技术方案,可实现以下技术效果:

49、本发明中提供一种武器平台的双动力控制方法及系统,实现了双动力的综合优化控制,完成了大功率设备的耗能优化,延长了储能电池的放电时间和使用寿命,有效的提升了武器平台使用的安装性和可靠性。


技术特征:

1.一种武器平台的双动力控制方法,其特征在于,用于对向同一套传动系统进行转动动力传输的双动力进行控制,所述双动力包括第一电机和第二电机,所述第一电机的最大功率大于第二电机的最大功率;

2.根据权利要求1所述的武器平台的双动力控制方法,其特征在于,在每次的人员操控工况下,对p>p’且tem>tem’、p>p’且tem≤tem’、p≤p’且tem>tem’和p≤p’且tem≤tem’四种情况出现的次数n1、n2、n3和n4进行统计,且根据统计结果对下一次人员操控工况下的x1和x2进行调整。

3.根据权利要求2所述的武器平台的双动力控制方法,其特征在于,设定第一参考值和第二参考值,所述第一参考值小于所述第二参考值;

4.根据权利要求3所述的武器平台的双动力控制方法,其特征在于,所述x1和x2之间的差距根据所述n3/n4的比值进行调节。

5.根据权利要求3或4所述的武器平台的双动力控制方法,其特征在于,设定第三参考值和第四参考值,所述第三参考值小于所述第四参考值;

6.一种武器平台的双动力控制系统,其特征在于,用于对向同一套传动系统进行转动动力传输的双动力进行控制,所述双动力包括第一电机和第二电机,所述第一电机的最大功率大于第二电机的最大功率;

7.根据权利要求6所述的武器平台的双动力控制系统,其特征在于,还包括统计模块,与所述比较模块连接;

8.根据权利要求7所述的武器平台的双动力控制方法,其特征在于,所述计算模块还用于对n1/n2的比值进行计算;

9.根据权利要求8所述的武器平台的双动力控制方法,其特征在于,所述计算模块还用于对n3/n4的比值进行计算;

10.根据权利要求8或9所述的武器平台的双动力控制方法,其特征在于,所述计算模块还用于对n3/n4的比值进行计算;


技术总结
本发明涉及电机控制技术领域,尤其涉及一种武器平台的双动力控制方法及系统,在无人工况下,接收并响应第二电机的触发信号;在人员操控工况下,接收并响应第一电机的触发信号和第二电机的停止信号;对第一电机的输出扭矩进行检测,且与设定扭矩极限值进行比较;对第一电机实际的转速进行检测,记录检测结果;计算第一电机的输出功率,且与设定输出功率极限值进行比较;且根据比较结果计算第一电机的输出扭矩限值,以及对第一电机进行控制。本发明中提供一种武器平台的双动力控制方法及系统,实现了双动力的综合优化控制,完成了大功率设备的耗能优化,延长了储能电池的放电时间和使用寿命,有效的提升了武器平台使用的安装性和可靠性。

技术研发人员:杨占华,董元坤,王超,商曦文,朱琳
受保护的技术使用者:中国北方车辆研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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