基于Adams的车载武器行进仿真

摘要：以某型车载武器系统为背景，基于路面功率谱密度函数，使用正弦函数的谐波叠加法创建三维随机路面模型；基于虚拟样机技术在多体动力学仿真软件Adams中建立车载武器动力学模型；对车载武器在不同车速、不同等级路面的行驶情况在Adams中进行动力学仿真，根据仿真结果计算得到车载武器在各个行驶状态下随动系统所受影响.结果表明，车载武器行进中随动系统所受影响超出应具备的跟踪精度.在今后车载武器行进中随动系统的设计和研究上，具有重要的参考价值和工程应用价值.

关键词：随机路面； 动力学模型； 误差角； Adams

中图分类号：TJ812文献标志码：B

0引言

车载武器系统具有机动能力强、作战范围广和能够快速反应等特点，得到各个国家的重视，相关研究和研制工作较为深入.其中，车载武器在行进中随动跟踪技术是研究的重点.对于该类车载武器，行进中随动跟踪的关键是在车体平台下的随动系统能够精确跟踪目标，因为车体随动平台在行驶过程中受路面、车速、风载和油机振动等影响，会产生方位、俯仰和滚转上的倾角，使得随动系统在随动跟踪过程中方位随动和俯仰随动产生误差.

本文利用多体动力学仿真软件Adams，仿真研究路面和车速2种因素下随动系统受到的误差角大小，分析该误差是否超出随动系统承受的范围，并对结果进行研究分析.

1建模与分析

1.1路面模型

1.1.1路面不平度的数学描述

由表1可知，车体姿态角相对误差分别为：方位角7.35%，俯仰角7.05%，滚转角8.89%，方位角、俯仰角和滚转角的变化均较试验结果偏大，且相对误差不大.

仿真模型中底盘以上部分都是刚性体部件，通过刚性连接，仅轮胎和地面部分柔性接触，导致路面激励的影响直接通过轮胎传递到上装部分；而实际车体各部件并不是刚体部件，部件之间也都不是刚性接触，路面激励的传递会存在衰减，因此，仿真结果比试验结果偏大.另外，考虑到仿真中建立的路面模型与实际路面存在误差，仿真中的姿态角误差在可接受的范围内，故本文所建车载武器动力学模型基本合理，能满足工程研究要求.

2.2仿真分析

2.2.1随动系统误差角的计算

4结论

基于Adams构建车载武器的虚拟样机模型，对车载武器在不同路面和不同车速下进行行驶动力学仿真，计算行驶状态下随动系统跟踪误差角，得到以下结论：

（1）路面和车速对车载武器行驶过程中随动平台的姿态角变化影响较大，导致随动系统受随动平台影响下的跟踪误差角已经超出随动系统应具备的精度要求.

（2）车载武器静止状态下的随动系统不能在行驶状态下完成对目标的精确跟踪.

（3）工程实际中，在车载武器行驶中随动跟踪时，应采取的解决措施是对随动系统进行角度补偿或者对随动平台进行姿态角补偿.

本文研究为车载武器系统行进中随动系统的设计和研究提供参考.

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