MATLAB/Simulink轻型火炮后坐阻力优化设计仿真(2)
致 谢 43
参 考 文 献 44
1 绪论
1.1 课题国内外发展研究现状
1.2 课题研究的目的和意义
火炮作为近代战争中最典型的武器，特别是在第二次世界大战中对战争的胜负起着举足轻重的作用。火炮发展已有几百年的历史，火炮从刚性炮架发展到弹性炮架使火炮的性能得到了一个质的飞跃。随着研究步入组织化发展道路，科学家集中起来对武器进行广泛研究，硕果累累，推进了火炮技术的快速发展。随着战场的变化，火炮的作战任务越来越繁重，要求不断提高。为了提高火炮初速，是火炮可以打到更远，这就要火炮发射时具有高膛压，火炮的膛压升高就给火炮造成巨大的后坐力，为了保持火炮发射平稳，就需要有性能更好的反后坐装置，因此设计更高性能的反后坐装置对火炮以及整个武器系统都具有重要意义。
本课题研究的目的，旨在以某牵引炮为研究对象，通过学习了解火炮反后坐装置的工作原理，根据原始数据，初步设计反后坐装置的一些基本尺寸及参数，通过运用MATLAB/Simulink中的数学模块，建立火炮后坐运动数学模型，通过动态运动仿真，调节节制杆的尺寸，设计满足要求的反后坐装置，因此本课题对运用计算机软件处理工程设计具有重要的意义。
1.3 课题研究的主要内容
（1）膛压散点值，复进机初力、末力，节制杆、沟槽经验参数等原始数据的确定；
（2）设计确定后坐装置里各零件的外形尺寸；
（3）运用MATLAB/Simulink建立后坐运动数学模型；
（4）进行反后坐装置的动力学仿真计算；
（5）通过分析仿真结果调整优化结构尺寸；
1.4 系统仿真的发展和仿真软件
系统仿真是20世纪40年代末以来伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科。仿真（Simulation）就是通过建立实际系统模型并利用所见模型对实际系统进行实验研究的过程。最初，仿真技术主要用于航空、航天、原子反应堆等价格昂贵、周期长、危险性大、实际系统试验难以实现的少数领域，后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要工业部门，并进一步扩大到社会系统、经济系统、交通运输系统、生态系统等一些非工程系统领域。可以说，现代系统仿真技术和综合性仿真系统已经成为任何复杂系统，特别是高技术产业不可缺少的分析、研究、设计、评价、决策和训练的重要手段。其应用范围在不断扩大，应用效益也日益显著。
系统仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算机初等理论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假设的系统进行试验，并借助于专家的经验知识、统计数据和信息资料对实验结果进行分析研究，进而做出决策的一门综合的实验性学科。从广义而言，系统仿真的方法适用于任何的领域，无论是工程系统（机械、化工、电力、电子等）或是非工程系统（交通、管理、经济、政治等）。
系统仿真根据模型不同，可以分为物理仿真、数学仿真和物理—数学仿真（半实物仿真）；根据计算机的类别，可以分为模拟仿真、数字仿真和混合仿真；根据系统的特性；可以分为连续系统仿真、离散时间系统（采样系统）仿真和离散事件系统仿真；根据仿真时钟与实际时钟的关系，可以分为实时仿真、欠实时仿真和超实时仿真等。
系统仿真的一般步骤，对于每一个成功的仿真研究项目,其应用都包含着特定的步骤，不论仿真项目的类型和研究目的又何不同，仿真的基本过程是保持不变的，要进行如下9步： 问题定义 ，制定目标 ，描述系统并对所有假设列表 ，罗列出所有可能替代方案 ，收集数据和信息 ，建立计算机模型 ，校验和确认模型 ，运行模型 ，分析输出。