* Nhận xét:
- Chuyển động tầm và hướng ổn định khi bắn loạt dài trên cả hai thân pháo. Sai số bám sát lớn nhất theo góc hướng max ±7mrad và theo góc tầm
±7mrad. Thời gian quá độ từ lúc phát hỏa đến khi chuyển động tầm và hướng ổn định với sai số ±0,1mrad theo cả hai kênh là tqd 4,5(s).
- Thời gian của một chu kỳ phát bắn được tính tốn Tckb 0,456(s) tương ứng với tốc độ bắn thực tế 135 phát/phút, tương đương khi bắn loạt ngắn. * Kết luận: Kết quả bắn thử nghiệm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của hệ thống, chuyển động tầm và hướng của pháo ổn định khi bắn loạt dài trên cả hai thân pháo. Tốc độ bắn thực tế chậm hơn tốc độ bắn lý thuyết.
So sánh một số kết quả thử nghiệm với mô phỏng số
Bảng 4.8. So sánh một số kết quả thử nghiệm và mô phỏng số
* Nhận xét:
Kết quả mô phỏng số và thử nghiệm cho thấy chuyển động tầm và chuyển động hướng của PPK 37mm-2N ổn định trong các trường hợp bắn. Kết quả thử nghiệm tương đối sát với kết quả mô phỏng. Sai số truyền động bám đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của hệ thống.
Kết luật chương 4.
Trên cơ sở mơ hình và các kết quả tính tốn ĐLH ngược, chương 4 đã xây dựng HTĐK chuyển động tầm và hướng pháo trong quá trình bắn bằng luật điều khiển tính mơ-men (PD) với bộ số liệu được đo đạc thực nghiệm thực tế. Kết quả mô phỏng HTĐK cho thấy chuyển động tầm và chuyển động hướng pháo ổn định trong các trường hợp bắn và đã được thử nghiệm thực tế trên sản phẩm của đề tài nghiên cứu khoa học cấp Viện Khoa học và Công nghệ quân sự. Kết quả bắn thử nghiệm tương đối sát với kết quả mô phỏng. Chuyển động tầm và hướng ổn định trong giới hạn cho phép. Qua đó có thể khẳng định tính đúng đắn của mơ hình ĐLH cơ hệ pháo đã được xây dựng. Kết quả khảo sát đặc tuyến mô-men truyền động pháo là phù hợp, đủ tin cậy và có thể là cơ sở xây dựng và phát triển các thuật toán điều khiển phù hợp nâng cao tính chính xác, độ ổn định cho các chuyển động tầm và hướng pháo trong quá trình bắn.
Một số kết quả nghiên cứu trong chương 4 đã được NCS cơng bố trong cơng trình nghiên cứu số 7.
KẾT LUẬN
Xuất phát từ nhu cầu thực tế về hiện đại hóa vũ khí trang bị trong quân đội và các định hướng chính khi nghiên cứu cải tiến PPK 37mm-2N, luận án đã chọn đề tài: “Nghiên cứu ổn định chuyển động tầm và hướng của PPK 37mm-2N cải tiến”, với mục tiêu: “Xác định được đặc tuyến mơ-men truyền động dựa trên bài tốn động lực học cơ hệ PPK 37mm-2N cải tiến làm cơ sở xây dựng thuật toán điều khiển ổn định các chuyển động ngắm của pháo trong quá trình bắn”.
Qua quá trình nghiên cứu, luận án đã đạt được mục tiêu nghiên cứu đề ra. Những kết quả chính và các đóng góp mới của luận án như sau:
Các kết quả chính:
- Luận án đã xây dựng được mơ hình vật lý của đối tượng, đi sâu phân tích các thành phần lực tác động, các quá trình động lực xảy ra trong mỗi phát bắn. Xác định được các thành phần lực tác động lên cơ hệ pháo khi bắn.
- Xây dựng mơ hình tính tốn ĐLH cơ hệ pháo cho trường hợp đạn được bắn bởi một thân pháo làm cơ sở cho quá trình khảo sát các trường hợp bắn khác nhau.
- Xây dựng thuật tốn số và chương trình tính tốn ĐLH ngược cơ hệ pháo trên phần mềm Matlab. Khảo sát ảnh hưởng của một số tham số đến quy luật chuyển động của khối lùi pháo trong quá trình bắn. Quy luật chuyển động của khối lùi pháo được khảo sát khi tính đến thành phần chuyển động tầm và hướng pháo. Khảo sát đặc tuyến mô-men truyền động trong nhiều điều kiện bắn khác nhau. Tổng qt hóa đặc tuyến mơ-men truyền động làm cơ sở cho bài toán điều khiển các chuyển động tầm và hướng pháo.
- Xây dựng hệ thống điều khiển pháo theo luật điều khiển tính mơ-men với bộ số liệu được đo đạc thực nghiệm thực tế. Kết quả bắn thử nghiệm cho thấy các kết quả tính tốn lý thuyết phù hợp và sát với thực tế. Qua đó có thể khẳng định tính đúng đắn của mơ hình ĐLH cơ hệ pháo đã được xây dựng. Kết quả khảo sát đặc tuyến mô-men truyền động pháo là phù hợp, đủ tin cậy.
Các đóng góp mới của luận án:
1. Đã xây dựng được mơ hình tính tốn động lực học và hệ phương trình vi phân mơ tả chuyển động cơ hệ pháo trong trường hợp bắn một thân pháo. Hệ PTVP được thiết lập dựa trên cơ sở dạng ma trận mới của phương trình Lagrange loại II.
2. Xây dựng được chương trình tính tốn, xác định quy luật chuyển động của khối lùi có tính đến thành phần chuyển động bám theo góc tầm và góc hướng của pháo. Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quy luật chuyển động của khối lùi pháo.
3. Xây dựng thuật tốn số và phần mềm tính tốn động lực học ngược cơ hệ pháo. Khảo sát đặc tuyến mô-men truyền động trong các điều kiện bắn khác nhau.
4. Thử nghiệm đánh giá ổn định chuyển động tầm và chuyển động hướng của PPK 37mm-2N cải tiến bằng luật điều khiển tính mơ-men dựa trên mơ hình cơ hệ pháo đã được xây dựng.
Các kết quả chính và đóng góp mới của luận án được cơng bố trong 7 cơng trình khoa học được đăng tải trên các tạp chí và báo cáo tại các hội nghị khoa học có uy tín.
Hướng nghiên cứu tiếp theo của luận án:
- Mở rộng bài toán ĐLH cơ hệ pháo cho trường hợp các thành phần trong cơ hệ có tính đàn hồi, khâu khớp có khe hở và có tính đến các yếu tố tác động từ nền. - Tiếp tục hồn thiện mơ hình nghiên cứu. Phát triển các kết quả nghiên cứu, ứng dụng các HTĐK hiện đại vào thực tiễn cải tiến hiện đại hóa vũ khí trang bị nhằm nâng cao chất lượng điều khiển, tính chính xác và độ ổn định.
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ
1. Nguyễn Trang Minh, Chu Anh Mỳ, Nguyễn Hữu Thắng, “Xây dựng
mơ hình hệ truyền động pháo phịng khơng 37mm-2N cải tiến bằng thực nghiệm”, Tuyển tập các báo cáo khoa học tại hội nghị cơ học lần thứ X. (2017).
2. Lê Việt Hồng, Nguyễn Hữu Thắng, “Tổng hợp HTĐK truyền động
PPK 37mm-2N cải tiến”, Tạp chí Nghiên cứu khoa học & Cơng nghệ Qn
Sự, Số đặc san. (4/2019).
3. Nguyễn Hữu Thắng, Chu Anh Mỳ, Nguyễn Trang Minh, Nguyễn Văn Quyền, “Mơ hình ĐLH hệ truyền động PPK 37mm-2N trong trường hợp bắn
một nịng”, Kỷ yếu hội nghị tồn quốc lần I về Động lực học và điều khiển, Đà
Nẵng. (7/2019).
4. Nguyễn Hữu Thắng, Nguyễn Trang Minh, Chu Anh Mỳ, “Giải pháp
nâng cao chất lượng hệ dẫn động cơ khí tầm và hướng pháo phịng khơng 37mm-2N tự động tác chiến ngày và đêm”, Tạp chí Nghiên cứu khoa học &
Công nghệ Quân Sự. (4/2020).
5. Nguyễn Hữu Thắng, Nguyễn Trang Minh, Chu Anh Mỳ, “Mô-men
truyền động ngắm của pháo phịng khơng 37mm hai nịng khi bắn liên thanh”,
Hơị thảo Quốc gia “Ứng dụng Công nghệ cao vào thực tiễn 10/2020”, Tạp chí Nghiên cứu khoa học & Cơng nghệ Qn Sự. (10/2020).
6. Nguyễn Hữu Thắng, Nguyễn Trang Minh, Chu Anh Mỳ, “Thuật toán
giải bài toán động lực học ngược cơ hệ pháo phịng khơng 37mm-2N” , Hôị
thảo Quốc gia “Ứng dụng Công nghệ cao vào thực tiễn 10/2020”, Tạp chí
Nghiên cứu khoa học & Công nghệ Quân Sự. (10/2020).
7. Nguyen Huu Thang, Chu Anh My, Nguyen Trang Minh, “Dynamic
modelling and control of a specialized manipulator with an external force pulse imposing on the end effector”, 5th International Conference on Research in
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt:
[1]. Mai Quang Anh (2020), Nghiên cứu ảnh hưởng một số thông số của hai
thân pháo đến chuyển động của pháo phịng khơng hai nịng 37mm k65 khi bắn,
Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội.
[2]. Võ Ngọc Anh (1995), Động lực học vũ khí tự động, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội.
[3]. Lê Quốc Bình, Nguyễn Hồng Sơn, Nguyễn Quý Khang (2-2007), “Một giải pháp tự động tính tốn phần tử bắn cho vũ khí đạn khơng điều khiển”,
Tuyển tập các báo cáo khoa học hội nghị khoa học ngành vũ khí, Trung tâm
KH&CNQS, p.p 145 – 152, Hà Nội.
[4]. Trần Ngọc Bình (2017), Nghiên cứu nâng cao khả năng cơ động cho
đại đội pháo phịng khơng 37mm-2N phục vụ bắn trong hành quân, Báo cáo
tổng hợp đề tài độc lập cấp nhà nước, Viện Tự động hóa KTQS.
[5]. Trần Ngọc Bình (2018), Tổng hợp bộ điều khiển phi tuyến cho hệ truyền động bám pháo phịng khơng tầm thấp chịu tác động của nhiễu đột biến,
Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Viện KH-CN Quân sự, Hà Nội.
[6]. Trần Ngọc Bình, Vũ Quốc Huy, Nguyễn Vũ (6-2017), “Nâng cao chất lượng ổn định đường ngắm và bám sát mục tiêu cho hệ điều khiển hỏa lực của PPK ZU23mm-2N cải tiến”, Tạp chí Nghiên cứu KH-CN quân sự, (Số 49).
[7]. Bộ Tư lệnh PK-KQ (1997), Thao tác pháo 37mm-2N, NXB Quân Đội. [8]. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2007), Tính tốn thiết kế hệ dẫn động cơ
khí, NXB Giáo Dục.
[9]. Phạm Huy Chương (1998), Giáo trình cơ sở kết cấu và tính tốn thiết
kế máy tự động, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội
[10]. Phạm Huy Chương (2002), Động lực học vũ khí tự động, NXB Quân đội nhân dân, Hà Nội. (2002).
[11]. Phan Nguyên Di, Nguyễn Văn Khang, Đỗ Sanh (1986), Ổn định chuyển động trong kỹ thuật, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.
[12]. Nguyễn Ngọc Du và Đỗ Văn Thọ (1976), Thuật phóng trong của súng pháo, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội.
[13]. Lê Tiến Dũng (2012), Nghiên cứu động lực học pháo PK 37mm-2N
cải biên lắp trên tàu Hải Quân và đưa ra biện pháp đảm bảo độ tin cậy khi bắn,
Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội.
[14]. Phạm Tiến Dũng (2015), Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống
ĐK hỏa lực cho pháo phịng khơng ZU23-2N lắp đặt trên đảo, Báo cáo tổng
hợp đề tài cấp BQP, Viện Tự động hóa KTQS.
[15]. Trần Đăng Điện (1998), Thuật phóng trong, Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội.
[16]. Trần Đăng Điện, Nguyễn Quang Lượng, Trần Văn Doanh (2006),
Bài tập Thuật phóng trong, Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội.
[17]. Đỗ Văn Điệp (2012), Nâng cao độ ổn định bắn của súng pháo trên
nền đàn hồi, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội.
[18]. Đào Văn Đoan (2013), Nghiên cứu thiết kế chế tạo cơ cấu khắc phục
hiện tượng lệch pha khi bắn liên thanh pháo phịng khơng hai nịng 37mm K65,
Báo cáo tổng hợp đề tài nghiên cứu khoa học, Tổng cục Kỹ thuật.
[19]. Đào Văn Đoan (2011), Tài liệu pháo phịng khơng 37mm K65, NXB Quân đội hân dân, Cục Quân khí, Tổng cục kỹ thuật.
[20]. Nguyễn Thị Phương Hà (2007), Lý thuyết điều khiển tự động hiện
đại, NXB Đại học Quốc gia Tp HCM.
[21]. Lê Đức Hạnh (2012), Nghiên cứu bài toán động lực học và giải pháp
nâng cao độ chính xác bắn của pháo phịng khơng tầm thấp đặt trên xe bánh lốp, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Viện KH-CN quân sự.
[22]. Lê Đức Hạnh, Bùi Ngọc Hồi, Nguyễn Lạc Hồng, Đỗ Văn Trọng,
(08/2010), “Khảo sát bài toán ĐLH bệ súng PK TT 14,5mm-4N”, Tạp chí Nghiên cứu KH-CN quân sự, (Số đặc biệt).
[24]. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm (1999), Thiết kế chi tiết máy, NXB Giáo Dục, Hà Nội.
[25]. Lê Việt Hồng (2021), Hệ thống điều khiển hỏa lực có ổn định đường
ngắm, đường bắn cho tổ hợp PPK ZU23-2N trên tàu Cảnh sát biển, Báo cáo
tổng hợp đề tài cấp BQP giai đoạn 2018 – 2021, Viện Tự động hóa KTQS. [26]. Lê Việt Hồng (2016), Tổng hợp hệ thống điều khiển trượt cho một lớp
đối tượng phi tuyến bất định, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Viện KH&CN quân sự.
[27]. Lê Việt Hồng, Nguyễn Vũ, Trần Ngọc Bình (8-2015), “Tổng hợp hệ thống điều khiển bền vững cho pháo phịng khơng 37mm-2N”, Tạp chí Khoa
học và Kỹ thuật, số 170, pp.127-137.
[28]. Lê Việt Hồng, Nguyễn Vũ, Lê Ngọc Quyết (10-2015), “Tổng hợp hệ thống điều khiển bền vững cho lớp đối tượng truyền động điện có mơ men qn tính bất định trong dải cho trước”, Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Cơng nghệ
quân sự, pp. 198-204.
[29]. Vũ Quốc Huy (2017), Nghiên cứu tổng hợp hệ thống tự động bám sát mục tiêu cho đài quan sát trên phương tiện cơ động, Luận án Tiến sĩ Kỹ
thuật, Viện KH-CN quân sự.
[30]. Vũ Quốc Huy, Trần Ngọc Bình, Nguyễn Vũ, Nguyễn Quang Hùng
(4/2014), “Khảo sát hệ điều khiển bám của đài quan sát với một số thủ đoạn mục tiêu”, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, tr. 101-109. (Số đặc san).
[31]. Nguyễn Vũ Hưng (2020), Bệ tích hợp PPK 23mm-2N có ổn định
đường bắn lắp đặt trên tàu CSB, Báo cáo tổng hợp đề tài cấp Viện KH-CN QS.
[32]. Nguyễn Văn Khang (2007), Đông lực học hệ nhiều vật, NXB Khoa
học và kỹ thuật, Hà Nội.
[33]. Nguyễn Văn Khang và Chu Anh Mỳ (201), Cơ sở Robot công nghiệp, NXB Giáo dục, Hà Nội.
[34]. Nguyễn Trung Kiên, Lê Trần Thắng (2017), Pháo phịng khơng tầm
thấp 37mm-2N đáng đêm bán tự động – Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sự dụng, NXB Quân đội nhân dân, Hà Nội.
[35]. Nguyễn Trung Kiên, Lê Trần Thắng (2017), Quy trình kiểm tra, hiệu
chỉnh, bảo dưỡng, sửa chữa PPK TT 37mm-2N cải tiến (GLLADS.M3), NXB
Quân đội nhân dân, Hà Nội.
[36]. Phùng Chí Kiên (2020), Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống điều
khiển hỏa lực sử dụng khí tài quang điện tử thay thế hệ thống điều khiển hỏa lực và khí tài radar thế hệ cũ cho tổ hợp pháo phịng khơng tự hành ZSU23-4,
Báo cáo tổng hợp đề tài NCKH cấp BQP, Viện Tự động hóa KTQS.
[37]. Cục Quân khí (2021), Sổ tay kiểm tra hiệu chỉnh, sửa chữa và đảm
bảo kỹ thuật PPK 37mm k65, Tổng cục kỹ thuật.
[38]. Cục Quân khí (2001), Binh khí súng pháo phịng, Tổng cục kỹ thuật. [39]. Nguyễn Quang Lượng, Trần Quốc Trình (2010), Số liệu vũ khí – đạn, Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội.
[40]. Phương án bắn nghiệm thu đề tài CNN “Hoàn thiện thiết kế và chế tạo trung tâm chỉ huy và 01 khẩu đội PPK 37mm-2N tự động tác chiến ngày và đêm hướng tới trang bị cho các đơn vị quân chủng PK-KQ”, Viện tự động hóa KTQS. (2018).
[41]. Nguyễn Doãn Phước (2007), Lý thuyết điều khiển nâng cao: Điều khiển tối ưu - Điều khiển bền vững - Điều khiển thích nghi, NXB Khoa học kỹ
thuật, Hà Nội.
[42]. Quân chủng PK-KQ (2006), Quy trình bắn PPK 37mm-2N cải tiến
đánh đêm bán tự động, Hà Nội.
[43]. Quân chủng PK-KQ (2012), Quy trình bắn PPK 37mm-2N - mục tiêu
xe tăng, Hà Nội.
[44]. Quyết định số 2714/QĐ-TM ngày 18/12/2010 của BTTM.
[45]. Đỗ Sanh (2010), Ổn định của hệ động lực và các áp dụng kỹ thuật, NXB Bách Khoa, Hà Nội.
[46]. Đỗ Sanh (1984), Về chuyển động của các hệ chịu liên kết, Luận án Tiến sĩ Khoa học, Đại học Bách khoa Hà Nội.
[47]. Đỗ Sanh, Đinh Văn Phong, Đỗ Đăng Khoa, (2005), “Realization of program motion In asymptotical sense”, The 5th Asian Sympossium on Aplied
Electromagnetics and Machatronics, 2005 Sience and Technology Publishing House, Hanoi .pp.421-430.
[48]. SKF, Ổ lăn, Tài liệu tra cứu.
[49]. Nguyễn Hữu Thắng (2018), Hoàn thiện thiết kế và chế tạo trung tâm
chỉ huy và 01 khẩu đội PPK 37mm-2N tự động tác chiến ngày và đêm hướng tới trang bị cho các đơn vị quân chủng PK-KQ, Báo cáo tổng hợp đề tài nghiên
cứu & phát triển KHCN, Viện Tự động hóa KTQS.
[50]. Phan Ngun Thiệu, Khổng Đình Tuy, Nguyễn Hồng Lanh (2000)
Ngun lý thiết kế vũ khí có nịng, NXB Qn đội nhân dân.
[51]. Khổng Đình Tuy, Nguyễn Viết Trung, Nguyễn Văn Dũng (2012),
Giáo trình thiết kế giá súng Pháo, Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội.
[52]. Khổng Đình Tuy, Nguyễn Văn Dũng, Nguyễn Thái Dũng (2007), Kết
cấu và tính tốn Pháo tàu, Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội.
[53]. Khổng Đình Tuy, Trương Tư Hiếu (2008), Giáo trình kết cấu vũ khí
có nịng, Học viện Kỹ thuật qn sự, Hà Nội.
[54]. Khổng Đình Tuy, Nguyễn Thái Dũng, Trương Tư Hiếu, Nguyễn Văn Dũng (2007), Giáo trình kết cấu vũ khí có nịng, NXB Qn đội nhân dân.
[55]. Khổng Đình Tuy, Nguyễn Viết Trung, Nguyễn Văn Dũng (2009), Cơ
sở thiết kế hệ thống pháo, Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội.
[56]. Nguyễn Hữu Tân (2001), Giáo trình Binh khí pháo phịng khơng 37mmK65. NXB Cục Quân Khí.
[57]. Bùi Văn Trầm (2019), Nghiên cứu ĐLH thiết bị khoan xoay đập lắp
trên máy đào phục vụ thi công hầm khẩu độ vừa và nhỏ, Luận án Tiến sĩ kỹ
thuật, Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội.
[58]. Viện Tự động hóa KTQS (2005), Đại đội PPK 37mm - 2N tác chiến
[59]. Viện Tự động hóa KTQS, Hướng dẫn kiểm tra kỹ thuật và bảo quản
định kỳ đại đội PPK 37 mm-2N cải tiến GLLADS.M2, Hà nội. Tiếng Anh:
[60]. Aseltine, J.A., A.R. Mancini and C.W. Sartune (1958), “A Survey of Adaptive Control Systems”, IRE Transactions on Automatic Control, Vol.3,
No. 6, pp. 102-108.
[61]. Balla, J. (2011), “Dynamics of mounted automatic cannon on track