MATLAB/Simulink轻型火炮后坐阻力优化设计仿真(3)
MATLAB 是 MATLAB 产品家族的基础，它提供了基本的数学算法，例如矩阵运算、数值分析算法， MATLAB 集成了 2D 和 3D 图形功能，以完成相应数值可视化的工作，并且提供了一种交互式的高级编程语言—— M 语言，利用 M 语言可以通过编写脚本或者函数文件实现用户自己的算法。目前 MATLAB 产品族可以用来进行： 数值分析， 数值和符号计算， 工程与科学绘图，控制系统的设计与方针，数字图像处理，数字信号处理，通讯系统设计与仿真，财务与金融工程...
Simulink 是基于 MATLAB 的框图设计环境，可以用来对各种动态系统进行建模、分析和仿真，它的建模范围广泛，可以针对任何能够用数学来描述的系统进行建模，例如航空航天动力学系统、卫星控制制导系统、通讯系统、船舶及汽车等等，其中了包括连续、离散，条件执行，事件驱动，单速率、多速率和混杂系统等等。 Simulink 提供了利用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形界面，而且 Simulink 还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合，利用 Simulink 几乎可以做到不书写一行代码完成整个动态系统的建模工作。
2 反后坐装置的结构和工作原理
2.1 反后坐装置介绍
火炮反后坐装置相当于一个弹性缓冲件，他包括后坐制动器，复进机和复进制动器，反后坐装置按组合形式可分为独立式和联合式，按循环过程可分为常规式和前冲式，按弹性介质可分为弹簧式、液压式、气体式和火药燃气式。随着反后坐装置这些年的发展，由节制杆式驻退机和液体气压式复进机组合而成的反后坐装置已经成为最常用、最典型的反后坐装置之一。下面以几种典型的驻退机和复进机为例，分别对驻退机和复进机进行介绍。
2.1.1 驻退机
驻退机分好几种，在平时用得比较多的有以下几种：
（1）带复进节制器的节制杆式驻退机
这种驻退机广泛应用于火炮结构，因为这种结构的驻退机突出的优点是动作可靠、容易满足设计者对后坐复进过程中力和运动规律的要求，可实现复进过程的全程制动等。
下面以某驻退机为例进行此驻退机的结构分析。后坐时活塞挤压工作腔内的液体，使一部分液体沿节制环与节制杆形成的流液孔（也称后坐制动流液孔）流入非工作腔，另一部分液体沿缓冲器内腔与节制杆的环形间隙，经过调速筒上的斜孔向后冲开活瓣，进入并充满复进节制腔（也称内腔）。液体压力对驻退活塞的合力，构成后坐时液压阻力的主要部分。复进时，节制杆上的调速筒活瓣在液体压力和弹簧力的作用下关闭，复进节制器腔内液体只能沿缓冲杆内壁的沟槽与调速筒构成的流液孔（也称复进制动流液孔）流出。当后坐非工作腔的真空消失后，其腔内液体沿后坐制动流液孔回流。两股液流均流回到后坐工作腔。复进节制腔及后坐非工作腔液体压力对缓冲杆连同活塞的作用，构成复进时的液压阻力。
该驻退机在结构上的特点是：缓冲杆内腔直径比节制环孔径大。因此，缓冲杆内壁与节制环构成的环形间隙较大，这样容易保证后坐时液体充满复进节制腔。但是，由于调速筒外径大于节制环孔径，增加了装配和分解结合时的困难。装配时，需先在缓冲杆活塞上预装节制环，并打好定位螺钉，再拆开将节制环套在节制杆上，然后将调速筒和活瓣装在节制杆上，这时才能将节制杆及节制环一起装入缓冲杆内。此外，缓冲器的后盖不能与缓冲筒焊死，活塞环需用螺纹专门拧在活塞上。因此，这种结构的工艺性较差。
这种驻退机带有弹簧式的液量调节器，该调节器与缓冲器以导管相通。在导管的缓冲器一侧设置一单向活门，由活门座和活动杆控制的钢珠活门组成。当炮身复进至到位前 13～15mm 时，缓冲筒的后盖推动杆并推动钢珠打开活门，使火炮连续射击时缓冲器内液体温度升高，体积膨胀，而多余的液体经过活门流入液量调节器内。