一种用于PGK的旋转云台及其控制方法与流程

一种用于pgk的旋转云台及其控制方法
技术领域
1.本发明涉及一种用于pgk的旋转云台及其控制方法，它属于弹道控制 装置及控制方法技术领域。


背景技术：

2.常规弹药制导化是当今武器发展的一个重要方向。在传统制式弹的基础 上加装二维弹道修正组件，即可成为制导弹药。与精确制导弹药相比，其成 本大大降低；与常规弹药相比，制导弹药具有更小的散布，更高的毁伤概率。 实战中可以大大的提高部队的作战效能，减轻部队的后勤保障压力。
3.pgk(precision guidance kit)精确制导组件，是集引信、弹道探测装 置、反旋翼筒、控制电路等于一体的弹道修正模块。pgk的尺寸、装设方法、 重量与传统引信大同小异，可直接换装到传统制式弹的引信位置，可大大提 高无控弹药的射击精度。pgk已成为世界各军事大国争相研究的热点，我国 也已经展开了采用pgk形式的多种型号二维弹道修正弹的研制工作，但目 前尚未有成熟的产品列装部队。
4.当pgk应用于低旋弹丸时，pgk本身由电动机驱动，齿轮组减速，使 旋转翼筒反旋。由于电动机转速和齿轮减速比的限制，旋转翼筒的转速也将 被限制在一定范围内。当弹丸的转速不在此范围内时，旋转翼筒无法在惯性 空间下保持静止产生稳定的法向力，便会丧失修正能力。


技术实现要素：

5.本发明的目的是解决现有pgk存在的当弹丸的转速不在此范围内时， 旋转翼筒无法在惯性空间下保持静止产生稳定的法向力，便会丧失修正能力 的技术问题，提供一种用于pgk的旋转云台及其控制方法。
6.本发明是通过下面的技术方案实现的：
7.一种用于pgk的旋转云台，其包括直流电机、电源引信舱、齿轮轴、 小轴承、齿轮轴紧固小螺钉、压盖连接螺钉、旋转云台接头、压环、大轴承、 电机工作架、行星轮、压盖和驱动小齿轮；所述电机工作架与直流电机通过 螺纹连接，所述直流电机输出轴与驱动小齿轮固连，所述电机工作架装在电 源引信舱中并与电源引信舱同轴，所述行星轮通过齿轮轴和小轴承配合装在 电机工作架底面设置的安装孔中并与电源引信舱设置的齿圈和驱动小齿轮 相啮合，所述大轴承设在电机工作架外壁与电源引信舱内壁之间，所述压环 通过螺纹装在电源引信舱中并将大轴承固定，所述旋转云台接头通过螺纹与 电机工作架连接并位于电源引信舱的端面，所述压盖通过压盖连接螺钉与电 机工作架连接，所述齿轮轴紧固小螺钉经压盖设置的小螺纹孔与齿轮轴连 接。
8.进一步地，所述驱动小齿轮、行星轮和电源引信舱齿圈的齿数为：驱动 小齿轮齿数z1＝20，行星轮齿数z2＝46，电源引信舱齿圈齿数z3＝112，模数 m＝0.4。
9.进一步地，所述行星轮为2～3个。
10.一种使用所述的用于pgk的旋转云台的控制方法，其具体步骤如下：
11.(1)利用地磁来测量旋转云台的转速n1；
12.(2)将测量的旋转云台转速n1传输给弹载计算机，与预设的旋转云台 转速n0作比较，根据比较的结果调控旋转云台转速，直至n1＝n0；
13.(3)通过弹载计算机解算出旋转翼筒的驱动电机转速n2，n2＝n1·
i， 其中i为旋转翼筒与其驱动电机之间的传动比，并使其输出该转速；
14.(4)利用霍尔元件测量出旋转翼筒相对于弹体的位置，通过控制程序 改变旋转翼筒相对于弹体的位置，从而改变法向修正力的方向，实现二维弹 道修正。
15.本发明的有益效果为：
16.由于改变弹体转速较为困难，通常需要改动弹体部件(如尾翼斜置角)， 因此当弹体转速超出pgk允许的控制范围时，pgk无法有效控制，从而限 制了pgk的应用范围。本发明在弹体与pgk之间设计了一个中间隔转驱动 机构(以下简称为云台)并使其相对于弹体可做正向旋转、或者方向旋转、 或者固定不转。假设弹体相对于大地转速为r1，云台相对于弹体转速r2(即 可正转，也可反转，也可固定不转)，则云台相对于大地的转速为n＝r1 r2＝r1
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|r2|。当弹体转速小于pgk的最小转速要求时，可控制云台相对弹体做正 向旋转，从而提高云台相对于大地的转速；当弹体转速大于pgk最大转速 要求时，可控制云台相对于弹体做反向旋转，从而降低了云台相对于大地的 转速。因此在保持弹体转速r1不变的条件下，通过调整云台相对于弹体转 速r2(正、反转均可)，使云台相对于大地的转速保持在pgk允许的转速范 围之内。因此加装本发明后的pgk，在弹体转速超出pgk可控范围时，在 不改变弹体转速和原pgk可控范围的情况下，通过调控云台的转速，使原 有pgk仍可具有控制能力，从而大幅度提高了原有pgk在不同弹体转速的 使用范围。因此，与背景技术相比，本发明具有结构紧凑和应用范围更为广 泛等优点。
附图说明
17.图1是本发明的结构示意图；
18.图2是图1中去掉齿轮轴紧固小螺钉、压盖连接螺钉和压盖的仰视图；
19.图3是本发明使用状态图；
20.图中：1
‑
直流电机，2
‑
电源引信舱，3
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齿轮轴，4
‑
小轴承，5
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齿轮轴紧固 小螺钉，6
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压盖连接螺钉，7
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旋转云台接头，8
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压环，9
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大轴承，10
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电机工 作架，11
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行星轮，12
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压盖，13
‑
驱动小齿轮，14
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旋转翼筒，15
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旋转云台， 16
‑
m52x3标准螺纹。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
22.如图1～2所示，本实施例中的一种用于pgk的旋转云台，其包括直流 电机1、电源引信舱2、齿轮轴3、小轴承4、齿轮轴紧固小螺钉5、压盖连 接螺钉6、旋转云台接头7、压环8、大轴承9、电机工作架10、两个行星轮 11、压盖12和驱动小齿轮13；所述电机工作架10与直流电机1通过螺纹连 接，所述直流电机1输出轴与驱动小齿轮13固连，所述电机工作架10装在 电源引信舱2中并与电源引信舱2同轴，所述行星轮11通过齿轮轴3和小 轴承4配合装在电机工作架10底面设置的安装孔中并与电源引信舱2设置 的齿圈和驱动小齿轮13相啮合，
所述大轴承9设在电机工作架10外壁与电 源引信舱2内壁之间，所述压环8通过螺纹装在电源引信舱2中并将大轴承 9固定，所述旋转云台接头7通过螺纹与电机工作架10连接并位于电源引信 舱2的端面，所述压盖12通过压盖连接螺钉6与电机工作架10连接，所述 齿轮轴紧固小螺钉5经压盖12设置的小螺纹孔与齿轮轴3连接。如图3所 示，本发明旋转云台15与旋转翼筒14连接，电源引信舱2通过m52x3标 准螺纹接口16与弹丸连接。
23.所述驱动小齿轮13、两个行星轮11和电源引信舱2齿圈的齿数为：驱 动小齿轮齿数z1＝20，行星轮齿数z2＝46，电源引信舱齿圈齿数z3＝112，模数 m＝0.4。
24.所述行星轮11还可为3个。
25.一种使用上述的用于pgk的旋转云台的控制方法，其具体步骤如下：
26.(1)利用地磁来测量旋转云台的转速n1；
27.(2)将测量的旋转云台转速n1传输给弹载计算机，与预设的旋转云台 转速n0作比较，根据比较的结果调控旋转云台转速，直至n1＝n0；
28.(3)通过弹载计算机解算出旋转翼筒的驱动电机转速n2，n2＝n1·
i，其 中i为旋转翼筒与其驱动电机之间的传动比，并使其输出该转速；
29.(4)利用霍尔元件测量出旋转翼筒相对于弹体的位置，通过控制程序 改变旋转翼筒相对于弹体的位置，从而改变法向修正力的方向，实现二维弹 道修正。