学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

弹药转运系统优化设计及调度仿真的研究

作　者: 朱淋淋
导　师: 葛杨
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 弹药转运系统调度仿真 Petri网时序逻辑实时测控
分类号: E925
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 19次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

弹药调度是舰炮武器的关键性问题，其调度策略的优劣能够反映舰炮武器的作战能力，所以对弹药转运系统调度策略的研究具有很重要的意义。本文以弹药转运系统为研究对象，结合模块化设计方法对转运系统进行了模块划分，以系统供弹时间最短为调度目标函数，建立了各功能模块的调度模型，并对调度模型进行了仿真分析，得到系统最优调度时序，最后对转运样机进行了调度实验验证。首先，在综合分析国内外各种自动化舰炮转运系统的基础上，设计出了带有缓冲弹箱的弹药转运系统。将整个弹药转运系统划分为用户层、功能层和设备层，并结合模块化设计方法将将设备层划分为存储模块、转运模块、提升模块和缓冲模块，为各个功能模块进行了结构设计。其次，针对弹药转运系统的调度问题，本文在分析系统转弹过程及Petri网的应用范围的基础上，选择OOTCSPN建模方法对弹药转运系统的调度过程进行建模。本文以转弹时间最短为调度问题的目标函数，建立了四个功能模块的OOTCSPN调度模型，最后通过变迁门将四个功能模块的PN模型连接成整个弹药转运系统的模型，并对系统调度模型进行了可达性、有界性和守衡性分析。再次，利用Stateflow软件对建立的PN模型进行并行时序逻辑仿真分析，生成各功能模块的逻辑时序曲线并加以分析，从而确定了弹药转运系统的最佳转弹时序，并以此作为上位机的调度控制的依据。最后，应用LabVIEW测控软件对弹药转运样机进行调度测控实验。为验证调度策略的最优性，本文采用随机调度策略和Stateflow仿真得到的供弹策略分别对样机进行实验，通过VISA串口通信功能将采样数据传输给用户层，在用户计算机中进行时序分析，并将两种策略下的时序分析结果进行对比。本论文对弹药转运系统调度问题的研究成果，对Petri网在物流调度中的推广应用具有一定的参考价值。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第1章绪论  11-18
  1.1 课题研究的目的及意义  11-12
    1.1.1 选题的背景  11
    1.1.2 弹药转运系统的调度问题  11-12
    1.1.3 课题研究的意义  12
  1.2 国内外研究现状  12-16
    1.2.1 国外研究现状  12-14
    1.2.2 国内研究现状  14-16
  1.3 Petri 网技术的研究现状  16-17
    1.3.1 Petri 网系统建模概述  16
    1.3.2 Petri 网在物流系统中的应用  16-17
  1.4 课题主要研究内容  17-18
第2章弹药转运系统模块化设计方案  18-27
  2.1 弹药转运系统概述  18
  2.2 弹药转运系统体系结构  18-20
  2.3 弹药转运系统工作原理和设计要求  20-22
    2.3.1 弹药转运系统工作原理  20-22
    2.3.2 弹药转运系统设计要求  22
  2.4 弹药转运系统模块化设计方案  22-25
    2.4.1 弹药转运系统功能模块设计  23-25
    2.4.2 弹药转运系统接口模块设计  25
  2.5 本章小结  25-27
第3章 Petri 网建模技术  27-35
  3.1 弹药转运系统的建模技术  27
  3.2 Petri 网的基本理论  27-30
    3.2.1 Petri 网的定义及特点  27-28
    3.2.2 Petri 网的变迁规则及特性  28-29
    3.2.3 Petri 网的分析技术  29-30
  3.3 赋量 Petri 网  30-32
    3.3.1 赋时 PN  30
    3.3.2 着色 PN  30-31
    3.3.3 面向对象 PN  31
    3.3.4 随机 PN  31-32
  3.4 面向对象赋量随机 PN  32-34
    3.4.1 面向对象赋量随机 PN 的引用  32
    3.4.2 面向对象赋量随机 PN 的定义  32-33
    3.4.3 面向对象赋量随机 PN 的建模原则及建模步骤  33-34
  3.5 本章小结  34-35
第4章弹药转运系统 OOTCSPN 调度模型  35-48
  4.1 弹药转运系统调度过程描述  35
  4.2 弹药转运系统调度策略确定  35-37
  4.3 弹药转运系统调度模型建立  37-44
    4.3.1 存储模块调度模型  37-38
    4.3.2 转运模块调度模型  38-40
    4.3.3 提升模块调度模型  40-42
    4.3.4 缓存模块调度模型  42-43
    4.3.5 转运系统调度模型  43-44
  4.4 弹药转运系统 PN 模型的性能分析  44-46
  4.5 本章小结  46-48
第5章基于 Matlab/Stateflow 的并行时序逻辑分析  48-60
  5.1 Stateflow 原理与应用  48-50
    5.1.1 有限状态机与 Stateflow  48-49
    5.1.2 Stateflow 模块中的对象及相关概念  49-50
    5.1.3 并行机制  50
  5.2 并行时序逻辑模块的设计  50-56
    5.2.1 依据 Petri 网构造 Stateflow 模型的规则  50-52
    5.2.2 并行时序逻辑模块总体设计  52-53
    5.2.3 并行时序逻辑子模块设计  53-56
  5.3 弹药转运系统并行时序逻辑曲线生成及分析  56-59
    5.3.1 弹药转运系统并行时序逻辑曲线的生成  56-59
    5.3.2 弹药转运系统并行时序逻辑曲线的分析  59
  5.4 本章小结  59-60
第6章基于 LabVIEW 的弹药转运系统调度测控实验  60-70
  6.1 LabVIEW 概述  60
  6.2 系统功能分析  60-61
  6.3 测控系统功能设计  61-65
    6.3.1 数据采集功能设计  61-62
    6.3.2 串口通信功能设计  62-64
    6.3.3 数字滤波功能设计  64-65
    6.3.4 生成报表功能设计  65
  6.4 系统功能实现  65-67
  6.5 实验数据分析  67-69
    6.5.1 弹药测量参数数据分析  67-68
    6.5.2 实验数据时序分析  68-69
  6.6 本章小结  69-70
结论  70-72
参考文献  72-76
致谢  76

弹药转运系统优化设计及调度仿真的研究

内容摘要

全文目录

相似论文