Please use this identifier to cite or link to this item: http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/49633
Title: Шляхи удосконалення електромеханічної системи керування наведення озброєння бойової машини БМ-21 на основі нечіткої логіки
Other Titles: Ways of the bm-21 fighting vehicle arming electromechanical aiming control system improvements on the basis of fuzzy logic
Authors: Паранчук, Я. С.
Євдокімов, П. М.
Кузнєцов, О. О.
Paranchuk, Y.
Evdokimov, P.
Kuznyetsov, O.
Affiliation: Національний університет “Львівська політехніка”
Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного
Lviv Polytechnic National University
Hetman Petro Sahaidachnyi National Army Academy
Bibliographic description (Ukraine): Паранчук Я. С. Шляхи удосконалення електромеханічної системи керування наведення озброєння бойової машини БМ-21 на основі нечіткої логіки / Я. С. Паранчук, П. М. Євдокімов, О. О. Кузнєцов // Електроенергетичні та електромеханічні системи. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2020. — Том 2. — № 1. — С. 79–87.
Bibliographic description (International): Paranchuk Y. Ways of the bm-21 fighting vehicle arming electromechanical aiming control system improvements on the basis of fuzzy logic / Y. Paranchuk, P. Evdokimov, O. Kuznyetsov // Electrical Power and Electromechanical Systems. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2020. — Vol 2. — No 1. — P. 79–87.
Is part of: Електроенергетичні та електромеханічні системи, 1 (2), 2020
Electrical Power and Electromechanical Systems, 1 (2), 2020
Journal/Collection: Електроенергетичні та електромеханічні системи
Issue: 1
Volume: 2
Issue Date: 20-Jan-2020
Publisher: Видавництво Львівської політехніки
Lviv Politechnic Publishing House
Place of the edition/event: Львів
Lviv
Keywords: електромеханічна система наведення озброєння
нечіткий коректор
швидкодія
точність позиціонування
показники динаміки
electomechanical positioning system of the armament
fuzzy corrector
performance
positioning accuracy
indices of dynamics
Number of pages: 9
Page range: 79-87
Start page: 79
End page: 87
Abstract: Реактивні системи залпового вогню є важливим компонентом у забезпечені вогневого потенціалу підрозділів. Їх мобільність та точність ураження цілей визначально впливають на результат бою. Існуюча система наведення пакета напрямних бойової машини БМ-21 є складною, багатоконтурною та інерційною електромеханічною системою, з наявними зазорами, люфтами та обмеженою пружністю деяких елементів механічної частини. Вона повинна забезпечувати необхідні показники динаміки та статики (швидкодію і точність позиціонування пакета напрямних), тобто реалізувати закон руху пакета напрямних без режимів дотягування, без перерегулювання і з мінімізацією часу позиціонування у задане положення. Електромеханічні системи наведення БМ-21 сьогодні повною мірою не відповідають вимогам за швидкодією та точністю наведення пакета напрямних. Опрацьовано системотехнічні рішення для модернізації цієї системи, що полягають у заміні електромашинного підсилювача на силовий напівпровідниковий перетворювач та застосуванні триконтурної позиційної системи підпорядкованого регулювання кута наведення пакета напрямних. Використано лінійно-параболічний регулятор положення та нечіткий коректор, вхідними сигналами якого є похибка регулювання за кутом наведення озброєння та її похідна. Така система керування процесом наведення пакета напрямних відповідає вимогам щодо точності та показників динаміки позиціонування, конструктивним особливостям кінематичної схеми механізму наведення та характеру зовнішніх впливів і параметричних змін системи. Вибрано елементи силового електрообладнання, розроблено структурну схему позиційної електромеханічної системи підйомного механізму бойової машини. Обґрунтовано модель нечіткого керування. Запропоновано методику проектування нечіткого коректора на основі експериментально отриманих реакцій системи наведення на стрибкоподібні сигнали керування. Запропоновані рішення значною мірою надають системі наведення властивості інваріантності до параметричних і координатних збурень і, як наслідок, дають змогу реалізувати у процесі наведення оптимальний за швидкодією та точністю позиціонування закон руху пакета напрямних.
Multiple rocket launchers are vital components in providing fire potential of combat units. Their mobility and target hitting accuracy determinatively impact the combat result. Existing guidance system of array of guides of a combat machine BM-21 is a complicated, inertial system with multiple feedbacks, characterized by back-lashes, gaps, and by limited elasticity of some elements of a mechanical part. It has to ensure required static and dynamic indices (i.e., speed of operation and accuracy of positioning of array of guides). That means a realization of a law of array of guides motion with no overshoots (no oscillations), minimizing a positioning time for a predefined position. Current electromechanical positioning system of BM-21 does not meet requirements of speed of operation, as well as of the accuracy of array of guides positioning. The paper elaborates the system solutions for the modernization of the abovementioned system. These are namely: replacement of the electromachine amplifier by the power semiconductor converter; utilizing a triple-feedback subordinate positioning control of a guidance angle of an array of guides. Linear-parabolic position controller and fuzzy corrector having a positioning angle error and its derivative as input parameters have been utilized. The proposed control system of the array of guides positioning meets the requirements for the positioning accuracy and dynamics, for structural features of the kinematic scheme, as well as for the nature of inner effects, and for parametric variations of the system. The elements of power equipment have been selected; a block diagram of the positioning electromechanical system of a lifting mechanism of a combat machine has been developed. The model of a fuzzy control has been justified. The methodology of the fuzzy-corrector design based on the experimentally-obtained reactions of the system on the step inputs has been proposed. The proposed solutions (to a great extent) provide the properties of invariance to the parametric and coordinate disturbances of a designed system. Consequently, they enable the realization of optimal (in the sense of speed of operation and positioning accuracy) law of motion of array of guides while positioning.
URI: http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/49633
Copyright owner: © Національний університет “Львівська політехніка”, 2020
© Паранчук Я. С., Євдокімов П. М., Кузнєцов О. О., 2020
URL for reference material: http://mil.in.ua
References (Ukraine): 1. Боевая машина БМ-21. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Воениздат, 1982.
2. Про затвердження інструкції з організації проведення підконтрольної експлуатації озброєння та військової техніки у Збройних Силах України // Наказ МО України від 16.11.20185 р., № 578.
3. Проект Закону України про створення та виробництво озброєння, військової техніки і спеціальної техніки, реєстраційний № 7385 від 12.12.2017 р.
4. Галушко С. О. Перспективи розвитку легко броньованих легкових машин / С. О. Галушко // Український літературний портал, 31.08.2010р. [Електронний ресурс]. Режим доступу:http://mil.in.ua
5. Крайник Л. В. Аналіз розвитку сучасних бойових колісних машин / Л. В. Крайник, М. Г. Грубель, О. Д. Яльницький // Системи озброєння і військова техніка. – 2017. – № 1(49). – С. 126–131.
6. Александров Є. Є., Козлов Є. П., Кузнєцов Б.І. Автоматичне керування рухомими об’єктами і технологічними процесвми. Харків: НТУ “ХПІ”, 2002. 490 с.
7. Синтез Fuzzy регулятора для управління двомасовою електромеханічною системою / Т. Ю. Василець, О. О. Варфоломієв, В. В. Томаш, О. О. Підлісний // Системи озброєння і військова техніка. 2017. № 1(49). С. 85–91.
8. Метод планування виходу у середній (капітальний) ремонт зразків зенітного ракетного озброєння при експлуатації за технічним станом / П. В. Опенько, І. І. Сачук, П. А. Дранник, О. В. Калита // Системи озброєння і військова техніка. 2017. № 1(49). С. 55–57.
9. AA Bature, Mustapha Muhammad, Auwalu M. Abdullahi. Design And Real Time Implementation Of Fuzzy Controller For DC Motor Position Control // International journal ofscientific & technology research. Vol. 2, ISSUE 11, November 2013. P. 254–256.
10. Watanable H., and Dwttloff. Reconfigurable fuzzy logic processor: A full custom digital VLCI. in Int Workshop on Fuzzy Systems Aplication, Iiruka. Japan, Aug. 1998. Pp. 59–50.
11. Кузнецов Б. И., Никитина Т. Б., Коломиец В. В. Синтез электромеханических систем со сложными кинематическими цепями. – Харьков, УИПА, 2005. 512 с.
12. Paranchuk Y., Evdokimov P., Koziy V., Тsjapa V. Matematical modelling and experimental determination of parameters of the guidance system of weaponry complex // Computational Problems of Electrical Engineering. 2018. Vol. 8, No. 2. С. 73–78.
References (International): 1. Boevaya mashyna BM-21. Tekhnycheskoe opysanye y ynstruktsyya po ékspluatatsyy. M.: Voenyzdat, 1982.
2. Pro zatverdzhennya instruktsiyi z orhanizatsiyi provedennya pidkontrolʹnoyi ekspluatatsiyi ozbroyennya ta viysʹkovoyi tekhniky u Zbroynykh Sylakh Ukrayiny // Nakaz MO Ukrayiny vid 16.11.20185 r., No. 578.
3. Proekt Zakonu Ukrayiny pro stvorennya ta vyrobnytstvo ozbroyennya, viysʹkovoyi tekhniky i spetsialʹnoyi tekhniky, reyestratsiynyy No. 7385 vid 12.12.2017 r.
4. Halushko S. O. Perspektyvy rozvytku lehko bronʹovanykh lehkovykh mashyn / S. O. Halushko // Ukrayinsʹkyy literaturnyy portal, 31.08.2010 r. [Elektronnyy resurs]. Rezhym dostupu:http://mil.in.ua
5. Kraynyk L. V. Analiz rozvytku suchasnykh boyovykh kolisnykh mashyn / L. V. Kraynyk, M. H. Hrubelʹ, O. D. Yalʹnytsʹkyy // Systemy ozbroyennya i viysʹkova tekhnika. 2017. No. 1(49). S. 126–131.
6. Aleksandrov Ye. Ye., Kozlov YE. P., Kuznyetsov B. I. Avtomatychne keruvannya rukhomymy obʹyektamy i tekhnolohichnymy protsesvmy. Kharkiv: NTU “KHPI”, 2002. 490 s.
7. Syntez Fuzzy rehulyatora dlya upravlinnya dvomasovoyu elektromekhanichnoyu systemoyu / T. Yu. Vasyletsʹ, O. O. Varfolomiyev, V. V. Tomash, O. O. Pidlisnyy // Systemy ozbroyennya i viysʹkova tekhnika. 2017. No. 1(49). S. 85–91.
8. Metod planuvannya vykhodu u seredniy (kapitalʹnyy) remont zrazkiv zenitnoho raketnoho ozbroyennya pry ekspluatatsiyi za tekhnichnym stanom / P. V. Openʹko, I. I. Sachuk, P. A. Drannyk, O. V. Kalyta // Systemy ozbroyennya i viysʹkova tekhnika. 2017. No. 1(49). S. 55–57.
9. AA Bature, Mustapha Muhammad, Auwalu M. Abdullahi. Design And Real Time Implementation Of Fuzzy Controller For DC Motor Position Control // International journal ofscientific & technology research. Volume 2, ISSUE 11, November 2013. P. 254–256.
10. Watanable H., and Dwttloff. Reconfigurable fuzzy logic processor: A full custom digital VLCI. in Int Workshop on Fuzzy Systems Aplication, Iiruka. Japan, Aug. 1998. Pp. 59–50.
11. Kuznetsov B. Y., Nykytyna T. B., Kolomyets V.V. Syntez élektromekhanycheskykh system so slozhnymy kynematycheskymy tsepyamy. Kharʹkov, UYPA, 2005. 512 s.
12. Paranchuk Y., Evdokimov P., Koziy V., Тsjapa V. Matematical modelling and experimental determination of parameters of the guidance system of weaponry complex // Computational Problems of Electrical Engineering. 2018. Vol. 8, No. 2. С. 73–78.
Content type: Article
Appears in Collections:Electrical Power and Electromechanical Systems. – 2020. – Vol. 2, No. 1



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.