摘要:导弹发射车起竖过程中,导弹可能因携带不同任务载荷导致重量增加,或者起竖角度出现意外偏差,此时齿轮所承受的负载就会偏离优化设计时的预期。齿轮的啮合力和传动特性会随之改变,单一控制方式难以全面应对这些复杂的激励因素,导致起竖装置动频率不稳定,削弱导弹发射车的快速反应能力。因此,提出导弹发射车起竖装置弧齿锥齿轮动频率控制方法。将压电式加速度传感器安装在齿轮箱体上,捕捉弧齿锥齿轮在运转过程中产生的微小振动信号。对微小振动信号进行盲源分离和快速傅里叶变换,通过频谱分析确定弧齿锥齿轮动频率。由此,通过海鸥算法优化压力角、螺旋角、轴向与径向间隙四个参数的优化。从静态控制层面在一定程度上补偿制造和安装误差导致的动频率波动。而在动态控制层面,利用压电式加速度传感器实时监测齿轮振动信号,通过盲源分离和快速傅里叶变换确定动频率,及时捕捉到因导弹重量和起竖角度变化引起的动频率波动。同时以监测到的动频率实时值与预期设定值之间的差值作为分数阶内模PID控制器的输入,通过自适应调整确保齿轮系统在全工况下稳定运行,实时响应复杂激励因素带来的变化,实现弧齿锥齿轮动频率动态控制。实验结果表明:静态控制后弧齿锥齿轮的振动加速度RMS值可以降低至16以下,且面对转速突变、负载突变两种工况,分数阶内模PID控制方法的超调量均在1.0%以下,说明所研究方法通过动态、静态结合的控制方法可以使导弹发射车起竖装置具有更好的动态响应性能和适应性。