先分析了结构主动控制的模态控制。从结构与控制器一体化优化设计的角度出发 ,提出了以结构的质量和控制能量最小化为优化目标、以基频和结构的动响应为约束的联合优化设计模型。并对该优化设计模型进行了一定的简化处理 ,采用改进的拓扑组方法进行结构的集成拓扑优化设计。数值算例的结果表明 ,结构 /控制一体化优化设计是可行且有效的。

根据弹丸长行程、大负载自动装填的需求,设计了一种结构紧凑、强制输弹的链式输弹机。基于虚拟样机技术,建立了链式输弹机的虚拟样机模型,依据驱动电机的输出特性添加驱动,对输弹机的工作过程进行了动力学仿真,分析了链传动输弹的稳定性。由仿真分析可知,弹丸在推弹行程中姿态稳定,推弹末程弹丸能克服大载荷、以一定速度准确入膛,输弹机各项指标均满足自动装填系统的需求,验证了设计的合理性。

针对主动防翻装置的要求,设计了基于分流阀的液压系统.以虚拟试验得到的液压缸输出作用力为液压系统仿真的输入量,输出位移为其合理性验证的依据,应用AMESim软件对分流阀和液压回路进行了建模、仿真.仿真的结果为：前、后液压缸输出位移与试验值分别相差0.003 m和0.001 2 m,同步精度达到2.8%;两个液压缸的输出速度也稳定在0.000 5 m/s左右.表明所设计的基于分流阀同步液压系统满足主动防翻装置的要求.

在进行火炮后坐运动动态模拟实验时,为了使被试火炮产生与实弹射击相同的后坐动态响应,需要对冲击加载载荷进行控制。通常可在冲量发生器和后坐部分之间加装缓冲器,利用缓冲器的刚度特性,控制传递到后坐部分的载荷,以实现与火药燃气形成的炮膛合力相同的变化规律。根据火炮后坐动态模拟实验的需求,应用新型弹性胶泥材料,设计了用于冲击载荷控制的加载缓冲器。利用被试火炮后坐运动的数学模型,在MATLAB/Simulink中建立了后坐动态模拟试验的仿真模型,对后坐运动及缓冲器参数进行了仿真计算。仿真结果表明,弹性胶泥缓冲器可以较好地实现火炮发射的炮膛合力,满足火炮后坐动态模拟实验的要求。

为提高半挂车在急速转弯时的侧翻稳定性，该文设计了以AT89C51单片机为核心的液压主动防翻装置。首先分析整个装置的结构特点和液压系统组成，然后进行控制系统的硬件电路设计，并重点分析了主要接152电路，最后对控制系统的软件进行设计。通过仿真实验发现控制系统的调节时间为0．175S、最大超调量为16．7％，满足主动防翻装置对控制部分的设计要求。

火炮发射时将产生很大的后坐冲击载荷一般采用液体气压式缓冲装置来吸收并耗散后坐能量。根据活门式制退复进机的具体结构利用AMESim多学科系统仿真软件对其进行建模和仿真。在仿真过程中通过调节活门孔直径的大小得到不同初始阶段后坐阻力峰值变化规律建立了活门孔直径与活门弹簧响应特性的关系。

从理论和试验两个方面研究了所设计的电流变阻尼器在大冲击下的抗冲击性能,分析了电流变液性能与阻尼器结构参数对抗冲击性能的影响.认为采用高性能的电流变液体及改变结构参数,都可以使电流变阻尼器的高速缓冲性能提高.电流变液流速对电流变液的屈服应力影响显著,其值随流速的增加按指数规律减小.从定性、定量两个方面分析了电流变阻尼器作为阻尼器效果不明显的原因为:由电流变效应引起的阻尼力在整个液压阻力中所占比例太小,不能通过改变电压来使液压阻力具有很大的调节可控范围.

目的根据磁流变液体的粘度可在外加磁场的作用下变化的特性,探讨阻尼特性可控的抗冲击缓冲器的原理及工程可应用性.方法通过设计磁流变液体缓冲器结构、控制方法和理论分析,论述了磁流变缓冲器的有关理论和技术.结果磁流变缓冲器可获得良好的缓冲特性.结论利用磁流变液体的表观粘度随外加磁场可变的特性,可用主动控制的方法来控制缓冲器的抗冲击性能.