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電磁曲射炮實(shí)驗裝置的設計與實(shí)現
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作者:
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哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)信息科學(xué)與工程學(xué)院

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教育部產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)同育人項目(201702177001)


Design and Realization of Simple Electromagnetic Curve Shooting Gun Experimental Device
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    摘要:

    為滿(mǎn)足實(shí)驗教學(xué)和電子愛(ài)好者的需要,提出了一種電磁曲射炮實(shí)驗裝置的設計與實(shí)現方法。首先給出了基于單片機的電磁曲射炮實(shí)驗裝置整體功能和發(fā)射機構分析和計算依據。然后設計了電磁炮子系統的硬件實(shí)現電路以及控制方法。采用OPENMV攝像頭模塊識別標靶方向,利用TFmini激光傳感器進(jìn)行標靶的距離測量,選擇CDS5500總線(xiàn)式閉環(huán)控制舵機精確控制水平方向角和仰角。設計分段二次多項式擬合仰角和發(fā)射炮彈距離的二次函數關(guān)系來(lái)實(shí)現精準發(fā)射。該裝置具有向固定位置發(fā)射、自定義位置發(fā)射、自動(dòng)瞄準模式和彈倉裝填等幾種工作模式。經(jīng)測試在射程設定為240cm時(shí),該裝置射擊平均誤差為1.125cm。最后通過(guò)實(shí)驗證明了本實(shí)驗裝置的可行性和有效性。

    Abstract:

    In order to meet the needs of experimental teaching and electronic enthusiasts, this paper proposes a experiment device of electromagnetic curved gun and the realization method. First, the analysis and calculation basis of the overall function and launching mechanism of the electromagnetic curved gun experimental device based on the single-chip microcomputer are given. Then the hardware realization circuit and control method of the electromagnetic gun subsystem are designed. The OPENMV camera module is used to identify the target direction, the TFmini laser sensor is used to measure the distance of the target, and the CDS5500 bus-type closed-loop control servo is selected to precisely control the horizontal direction and elevation angle. And a piecewise quadratic polynomial to fit the quadratic function relationship between the elevation angle and the firing distance to achieve accurate launch are designed. The device has several modes such as launching to a fixed location, launching from a custom location, automatic aiming mode, and magazine loading. After testing, when the shooting range is set to 240cm, the average shooting error of the device is 1.125cm. Finally, the feasibility and effectiveness of this experimental device are proved through experimental tests.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

劉文昊,高傳智,謝瑋.電磁曲射炮實(shí)驗裝置的設計與實(shí)現計算機測量與控制[J].,2021,29(9):137-141.

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  • 收稿日期:2021-02-20
  • 最后修改日期:2021-03-18
  • 錄用日期:2021-03-18
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2021-09-23
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