基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法
阅读：278发布：2020-05-08
专利汇可以提供基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 申请 公开了一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法、系统及设备，该方法包括：当检测到目标弹射器发出的弹射激发 信号 时，则从目标 数据库 中查找与弹射激发信号相对应的目标控制函数；控制 控制器 自身产生与目标控制函数相对应的 电流 信号；将电流 信号传输 至弹射器后坐缓冲控制系统的磁流变阻尼器，控制 磁流变液 所在环境 磁场 变化，以使磁流变阻器在后坐及复进运动中产生与电流信号相对应的作用 力 ；将作用力传输至弹射器后坐缓冲控制系统的后坐缓冲装置，以使后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作。显然，通过本申请中的方法，可以减小基于反馈信号的常规系统设计中系统响应慢带来的不利影响，且可以提高控制系统的 稳定性 。，下面是基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法专利的具体信息内容。
1.一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法，其特征在于，应用于弹射器后坐缓冲装置的控制系统，所述弹射后坐缓冲装置的控制系统包括控制器，该方法包括：
当检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，则从目标数据库中查找与所述弹射激发信号相对应的目标控制函数；其中，所述目标数据库中存储有能够使得所述目标弹射器完成不同射速要求的控制函数；
控制所述控制器自身产生与所述目标控制函数相对应的电流信号；
将所述电流信号传输至所述弹射器后坐缓冲装置的控制系统中的磁流变阻尼器，控制磁流变液所在环境磁场变化，以使所述磁流变尼阻器在后坐及复进运动中产生与所述电流信号相对应的作用力；
将所述作用力传输至所述弹射器后坐缓冲装置的控制系统中的后坐缓冲装置，以使所述后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制函数的获取过程包括：
对所述目标弹射器发射炮弹的物理过程进行分析，得到能够使得所述目标弹射器完成不同射速要求的最优作用力；
利用所述最优作用力创建所述控制函数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述当检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，则从目标数据库中查找与所述弹射激发信号相对应的目标控制函数的过程，包括：
当检测到所述目标弹射器发出的所述弹射激发信号时，判断所述弹射激发信号是否为所述目标弹射器第一次发出的弹射激发信号；
若是，则从所述目标数据库中查找能够使得所述目标弹射器完成最高射速要求的控制函数，以得到所述目标控制函数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当检测到所述目标弹射器发出的所述弹射激发信号时，判断所述弹射激发信号是否为所述目标弹射器第一次发出的弹射激发信号的过程之后，还包括：
若否，则判断所述弹射激发信号与前一次弹射激发信号的目标时间间隔是否大于第一时间间隔；其中，所述第一时间间隔为所述目标弹射器以最低射速进行弹射的时间间隔；
若是，则继续执行所述从所述目标数据库中查找能够使得所述目标弹射器完成最高射速要求的控制函数，以得到所述目标控制函数的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若否，则判断所述弹射激发信号与前一次弹射激发信号的目标时间间隔是否大于第一时间间隔的过程之后，还包括：
若否，则判断所述目标时间间隔是否小于第二时间间隔；其中，所述第二时间间隔为所述目标弹射器以最高射速进行弹射的时间间隔；
若是，则判断所述目标时间间隔是否小于预设阈值；
若是，则提示预警信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述若否，则判断所述目标时间间隔是否小于第二时间间隔的过程之后，还包括：
若否，则从所述目标数据库中查找与所述弹射激发信号相对应的工况模式的控制函数，以得到所述目标控制函数。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述若是，则判断所述目标时间间隔是否小于预设阈值的过程之后，还包括：
若否，则继续执行所述从所述目标数据库中查找能够使得所述目标弹射器完成最高射速要求的控制函数，以得到所述目标控制函数的步骤。
8.一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制系统，其特征在于，应用于弹射器后坐缓冲装置的控制系统，所述弹射后坐缓冲装置的控制系统包括控制器，该系统包括：
函数查找模块，用于当检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，则从目标数据库中查找与所述弹射激发信号相对应的目标控制函数；其中，所述目标数据库中存储有能够使得所述目标弹射器完成不同射速要求的控制函数；
信号产生模块，用于控制所述控制器自身产生与所述目标控制函数相对应的电流信号；
作用力产生模块，用于将所述电流信号传输至所述弹射器后坐缓冲装置的控制系统中的磁流变阻尼器，控制磁流变液所在环境磁场变化，以使所述磁流变阻尼器在后坐及复进运动中产生与所述电流信号相对应的作用力；
作用力传输模块，用于将所述作用力传输至所述弹射器后坐缓冲装置的控制系统中的后坐缓冲装置，以使所述后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作。
9.一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法的步骤。
基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及控制领域，特别涉及一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法、系统及设备。
背景技术
[0002] 基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法有多种，其基本控制策略是：采用加速度闭环、后坐力闭环、执行器电流闭环等闭环控制方法，来实现对弹射器的自动控制，在自动控制系统当中，自动控制系统会根据后坐阻力、后坐速度、后坐加速度等反馈量，采用闭环反馈调节后坐合力，从而达到对弹射器后坐缓冲的目的。但是，对于弹射器后坐缓冲系统的磁流变阻尼器而言，结构上存在大电感，由此产生较大的后坐力，那么，与此同时也会要求控制器提供较大的目标电流，而大的目标电流在大电感上稳定需要较长的时间，而在冲击或者是碰撞载荷下，直接体现就是磁流变阻尼器的动作响应较慢，从而导致弹射器后坐缓冲控制系统稳定性较差，所以，如何提高弹射器后坐缓冲控制系统的稳定性，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法、系统及设备，以提高弹射器后坐缓冲装置的控制系统的稳定性。其具体方案如下：
[0004] 一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法，应用于弹射器后坐缓冲控制系统，所述弹射后坐缓冲系统包括控制器，该方法包括：
[0006] 控制所述控制器自身产生与所述目标控制函数相对应的电流信号；
[0008] 将所述作用力传输至所述弹射器后坐缓冲装置的控制系统中的后坐缓冲装置，以使所述后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作。
[0009] 优选的，所述控制函数的获取过程包括：
[0010] 对所述目标弹射器发射炮弹的物理过程进行分析，得到能够使得所述目标弹射器完成不同射速要求的最优作用力；
[0011] 利用所述最优作用力创建所述控制函数。
[0012] 优选的，所述当检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，则从目标数据库中查找与所述弹射激发信号相对应的目标控制函数的过程，包括：
[0013] 当检测到所述目标弹射器发出的所述弹射激发信号时，判断所述弹射激发信号是否为所述目标弹射器第一次发出的弹射激发信号；
[0014] 若是，则从所述目标数据库中查找能够使得所述目标弹射器完成最高射速要求的控制函数，以得到所述目标控制函数。
[0015] 优选的，所述当检测到所述目标弹射器发出的所述弹射激发信号时，判断所述弹射激发信号是否为所述目标弹射器第一次发出的弹射激发信号的过程之后，还包括：
[0016] 若否，则判断所述弹射激发信号与前一次弹射激发信号的目标时间间隔是否大于第一时间间隔；其中，所述第一时间间隔为所述目标弹射器以最低射速进行弹射的时间间隔；
[0017] 若是，则继续执行所述从所述目标数据库中查找能够使得所述目标弹射器完成最高射速要求的控制函数，以得到所述目标控制函数的步骤。
[0018] 优选的，所述若否，则判断所述弹射激发信号与前一次弹射激发信号的目标时间间隔是否大于第一时间间隔的过程之后，还包括：
[0019] 若否，则判断所述目标时间间隔是否小于第二时间间隔；其中，所述第二时间间隔为所述目标弹射器以最高射速进行弹射的时间间隔；
[0020] 若是，则判断所述目标时间间隔是否小于预设阈值；
[0021] 若是，则提示预警信息。
[0022] 优选的，所述若否，则判断所述目标时间间隔是否小于第二时间间隔的过程之后，还包括：
[0023] 若否，则从所述目标数据库中查找与所述弹射激发信号相对应的工况模式的控制函数，以得到所述目标控制函数。
[0024] 优选的，所述若是，则判断所述目标时间间隔是否小于预设阈值的过程之后，还包括：
[0025] 若否，则继续执行所述从所述目标数据库中查找能够使得所述目标弹射器完成最高射速要求的控制函数，以得到所述目标控制函数的步骤。
[0026] 相应的，本发明还公开了一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制系统，应用于弹射器后坐缓冲控制系统，所述弹射器后坐缓冲控制系统包括控制器，该系统包括：
[0027] 函数查找模块，用于当检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，则从目标数据库中查找与所述弹射激发信号相对应的目标控制函数；其中，所述目标数据库中存储有能够使得所述目标弹射器完成不同射速要求的控制函数；
[0028] 信号产生模块，用于控制所述控制器自身产生与所述目标控制函数相对应的电流信号；
[0029] 作用力产生模块，用于将所述电流信号传输至所述弹射器后坐缓冲装置的控制系统中的磁流变阻尼器，控制磁流变液所在环境磁场变化，以使所述磁流变阻尼器在后坐及复进运动中产生与所述电流信号相对应的作用力；
[0030] 作用力传输模块，用于将所述作用力传输至所述弹射器后坐缓冲装置的控制系统中的后坐缓冲装置，以使所述后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作。
[0031] 相应的，本发明还公开了一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制设备，包括：
[0033] 处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前述公开的基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法的步骤。
[0034] 可见，在本发明中，通过在弹射器后坐缓冲装置的控制系统的控制器中，预先添加存储有能够使得目标弹射器完成不同射速要求的控制函数的目标数据库，当控制器检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，就能够从目标数据库中查找与弹射激发信号相对应的目标控制函数，并根据目标控制函数，驱动控制器产生与目标控制函数相对应的电流信号，并将该电流信号传输至弹射器后坐缓冲控制系统的磁流变阻尼器中，那么，磁流变液所在环境磁场就会发生变化，就会使得磁流变阻尼器在后坐及复进运动中产生与电流信号相对应的作用力，之后，再将该作用力传输至弹射器后坐缓冲控制系统的后坐缓冲装置中，就能够使得后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作。显然，在本发明中，通过将目标弹射器发出的弹射激发信号作为提前控制策略的触发信号，在控制后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作时，不需要任何的反馈信号作为控制触发信号，整个控制过程以提前控制(开环控制)的方法就可以控制后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作，避免了现有技术当中利用闭环控制需要使用外部传感器采集反馈数据所引起的控制误差，不仅提高了弹射器后坐缓冲装置的控制系统的稳定性，而且也大大减少了现有技术当中，需要配置各种外部传感器的设计成本。相应的，本发明公开的一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制系统及设备，同样具有上述有益效果。附图说明
[0035] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0036] 图1为本发明实施例提供的一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法的流程图；
[0037] 图2为本发明实施例提供的一种获取控制函数的流程图；
[0038] 图3为本发明实施例提供的一种弹射器后坐缓冲装置后坐与复进过程的示意图；
[0039] 图4为本发明实施例提供的一种弹射器后坐缓冲装置后坐力分解示意图；
[0040] 图5为本发明实施例提供的另一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法的流程图；
[0041] 图6为本发明实施例提供的一种弹射器后坐缓冲装置控制系统的示意图；
[0042] 图7为本发明实施例提供的一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制系统的结构图；
[0043] 图8为本发明实施例提供的另一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制设备的结构图。
具体实施方式
[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045] 本发明实施例公开了一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法，如图1所示，该方法包括：
[0046] 步骤S11：当检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，则从目标数据库中查找与弹射激发信号相对应的目标控制函数；
[0047] 其中，目标数据库中存储有能够使得目标弹射器完成不同射速要求的控制函数；
[0048] 需要说明的是，本实施例公开的一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法应用于弹射器后坐缓冲装置的控制系统中，该弹射器后坐缓冲装置的控制系统包括控制器，此处的弹射器包括自动武器以及具有相同原理构造的器械装置。需要说明的是，目标数据库可以是预先存储在控制器中的数据库，也可以是存储在其他地方的数据库，只要是能够使得控制器通过调用目标数据库查找到与弹射激发信号相对应的目标控制函数即可，此处对于目标数据库的存储位置不作具体的限定。
[0049] 可以理解的是，在基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制系统中，主要是通过磁流变阻尼器在后坐或复进运动中产生的作用力来控制后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作，而磁流变阻尼器在后坐或复进运动中产生的作用力与后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作之间存在相互映射关系，而该映射关系可以通过预先统计计算得到。所以，在本实施例中，是预先统计了磁流变阻尼器输出的作用力与后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作之间的映射关系，并将该映射关系设置成相应的控制函数，然后，将统计得到的控制函数存储于控制器当中，以使得控制器可以根据控制函数来对后坐缓冲装置后坐和复进动作进行控制。
[0050] 具体的，当控制器检测到目标弹射器激发出的弹射激发信号时，则从目标数据库中查找与该弹射激发信号相对应的目标控制函数。可以理解的是，目标弹射器在发出弹射激发信号时，会由目标弹射器内部结构决定弹射激发信号的形式，比如：电流或者是电压。所以，控制器通过检测目标弹射器的弹射激发信号，就能够判断出目标弹射器是处于何种射速工况模式，那么，通过该射速工况模式就能够找到使得目标弹射器的后坐缓冲装置完成后坐或复进动作的控制函数。
[0051] 步骤S12：控制控制器自身产生与目标控制函数相对应的电流信号；
[0052] 步骤S13：将电流信号传输至弹射器后坐缓冲装置的控制系统中的磁流变阻尼器，控制磁流变液所在环境磁场变化，以使磁流变阻尼器在后坐及复进运动中产生与电流信号相对应的作用力；
[0053] 可以理解的是，在基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制系统中，磁流变阻尼器输出的作用力由磁流变液间隙内的磁场大小以及磁流变阻器的活塞运动所决定，而磁流变液间隙内磁场强度由作用于磁流变阻尼器上的电流值所决定，所以，在本实施例中，是通过控制器产生与目标控制函数相对应的电流信号，之后，将该电流信号传输至弹射器后坐缓冲装置的控制系统的磁流变阻尼器中，显然，当磁流变阻尼器接收到该电流信号时，就使得磁流变阻尼器内部磁流变液磁场强度发生变化，并使得磁流变阻尼器在后坐及复进运动中产生与该电流信号相对应的作用力。
[0054] 步骤S14：将作用力传输至弹射器后坐缓冲装置的控制系统的后坐缓冲装置，以使后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作。
[0055] 能够想到的是，当磁流变阻尼器产生了作用力后，就可以将该作用力传输至弹射器的后坐缓冲装置的控制系统中的后坐缓冲装置，当后坐缓冲装置接收到该作用力时，就可以使得后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作。
[0056] 在整个过程中，控制器通过检测弹射器的弹射激发信号，利用目标控制函数来控制后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作，相当于是以提前控制的方式来对后坐缓冲装置产生的后坐和复进动作进行控制。而在现有技术当中，是通过各种外置传感器来测量弹射器后坐缓冲装置的控制系统中的各种参数，比如：弹射器后坐缓冲装置在后坐和复进动作时的加速度、作用力和速度等反馈值，再将采集到的测量参数通过闭环控制传递至弹射器后坐缓冲控制系统中的处理器。能够想到的是，通过闭环控制的方法容易因为外部传感器测量参数的不准确而引起控制误差。显然，通过本实施例中的方法，不仅能够提高弹射器后坐缓冲装置的控制系统的稳定性，而且也能够降低弹射器后坐缓冲装置的控制系统中需要安装各种传感器的设计成本。
[0057] 另一方面，在现有技术当中，应用于弹射器后坐缓冲装置的控制系统中的磁流变阻尼器，在冲击或者是碰撞载荷较大的情况下，磁流变阻尼器产生的阻尼力的快速响应需求与控制系统给定磁场和电流响应慢是导致磁流变阻尼器的弹射器无法进行工业化应用的主要限制因素。而在本实施例中，是通过控制器检测弹射激发信号，在弹射器后坐缓冲装置的后坐运动开始之前就为磁流变阻尼器提供电流，从而改变磁流变阻尼器内部的磁场大小以及磁流变阻器的活塞的运动情况，以此来控制磁流变阻尼器输出作用力的大小。需要说明的是，此处的弹射激发信号可以是电压信号，也可以是电流信号，还可以其他类型能够代表目标弹射器弹射动作的触发信号。能够想到的是，通过提前控制(开环控制)的方法能够使得磁流变阻器有足够的时间的去响应控制器输出的电流信号。显然，通过本实施例中的方法，也解决了现有技术当中，利用闭环控制使得磁流变阻尼器产生阻尼力的响应慢与控制系统给定磁场和电流响应慢的问题。
[0058] 可见，在本实施例中，通过在弹射器后坐缓冲装置的控制系统的控制器中，预先添加存储有能够使得目标弹射器完成不同射速要求的控制函数的目标数据库，当控制器检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，就能够从目标数据库中查找与弹射激发信号相对应的目标控制函数，并根据目标控制函数，驱动控制器产生与目标控制函数相对应的电流信号，并将该电流信号传输至弹射器后坐缓冲控制系统的磁流变阻尼器中，那么，磁流变液所在环境磁场就会发生变化，就会使得磁流变阻尼器在后坐及复进运动中产生与电流信号相对应的作用力，之后，再将该作用力传输至弹射器后坐缓冲控制系统的后坐缓冲装置中，就能够使得后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作。显然，在本实施例中，通过将目标弹射器发出的弹射激发信号作为提前控制策略的触发信号，在控制后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作时，不需要任何的反馈信号作为控制触发信号，整个控制过程以提前控制(开环控制)的方法就可以控制后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作，避免了现有技术当中利用闭环控制需要使用外部传感器采集反馈数据所引起的控制误差，不仅提高了弹射器后坐缓冲装置的控制系统的稳定性，而且也大大减少了现有技术当中，需要配置各种外部传感器的设计成本。
[0059] 基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，如图2所示，具体的，控制函数的获取过程包括：
[0060] 步骤S01：对目标弹射器发射炮弹的物理过程进行分析，得到能够使得目标弹射器完成不同射速要求的最优作用力；
[0061] 步骤S02：利用最优作用力创建控制函数。
[0062] 为了对本实施例进行更好的说明，此处对弹射器后坐缓冲装置的控制系统的控制过程进行具体的说明。在弹射器后坐缓冲装置的控制系统中关键部件为控制器和执行器，控制过程分为后坐和复进两个过程。如图3所示，在后坐过程中阻尼力与弹簧力同方向，在复进过程中阻尼力与弹簧力反方向，在本实施例中，以后坐最大行程为30cm进行具体的说明。需要说明的是，此处的执行器主要包含弹簧、磁流变阻尼器以及相关结构的连接部分。
[0063] 能够想到的是，如果弹射器后坐缓冲控制系统按照图3当中的曲线示意图进行相应的控制，便可以实现弹射器在发射炮弹后坐过程中对炮架的最小后坐力冲击，并且，也能够提高弹射器弹射动作的稳定性与精准度。同理，如果弹射器后坐缓冲控制系统按照图3当中的曲线示意图进行相应的控制，复进过程也可以快速平稳地恢复到弹射动作之前的状态。
[0064] 并且，根据能量守恒和能量转换等相关理论，忽略较小的摩擦力等因素的干扰，可以得到理论上最优的弹簧力、阻尼力、后坐力的控制曲线图，如图4所示，在图4当中，是弹射器以600发/分钟射速为例进行绘制的，其中，弹簧力以tanhuangli进行标记、阻尼力以zunili进行标记、后坐力以houzuoli进行标记，横轴为时间，纵轴为作用力，作用力以Force进行标记，单位为牛顿，牛顿以newton进行标记。
[0065] 所以，通过对目标弹射器弹射动作物理过程的分析，就可以得到目标弹射器完成不同弹射动作和不同射速要求的最优作用力，并且，利用最优作用力就能够创建控制函数。也即，利用上述方法计算出能够使得弹射器完成弹射动作的控制函数，之后，再将计算得到的控制函数设置成固化程序烧录到控制器当中，从而控制器就可以直接通过控制函数对弹射器的弹射动作进行控制，而不用考虑其他反馈参数的影响。
[0066] 基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，如图5所示，具体的，步骤S11：当检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，则从目标数据库中查找与弹射激发信号相对应的目标控制函数的过程，包括：
[0067] 步骤S101：当检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，判断弹射激发信号是否为目标弹射器第一次发出的弹射激发信号；
[0068] 步骤S102：若是，则从目标数据库中查找能够使得目标弹射器完成最高射速要求的控制函数，以得到目标控制函数。
[0069] 能够想到的是，当控制器检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，有可能无法从目标数据库中查找到与该弹射激发信号所对应的目标控制函数。在此种情况下，就可以判断该弹射激发信号是否为目标弹射器第一次发出的弹射激发信号，如果是，则从目标数据库中查找能够使得目标弹射器完成最高射速要求的控制函数。因为弹射器后坐缓冲控制系统是第一次检测到弹射器发出的弹射激发信号，所以，无法判断该弹射激发信号是对应于哪一种射速工况模式，所以，在本实施例中，是利用从目标数据库中查找能够使得目标弹射器完成最高射速要求的控制函数，以此来得到目标控制函数，显然，通过此种方法能够大大拓宽本方法在实际应用中的场景。
[0070] 相应的，步骤S101：当检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，判断弹射激发信号是否为目标弹射器第一次发出的弹射激发信号的过程之后，还包括：
[0071] 步骤S103：若否，则判断弹射激发信号与前一次弹射激发信号的目标时间间隔是否大于第一时间间隔；若是，则继续执行步骤S102。
[0072] 其中，第一时间间隔为目标弹射器以最低射速进行弹射的时间间隔。
[0073] 能够想到的是，当控制器检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，如果判断出该弹射激发信号不是目标弹射器第一次发出的弹射激发信号，需要再次判断该弹射激发信号与前一次弹射激发信号的目标时间间隔是否大于目标弹射器以最低射速进行弹射的时间间隔，也即，第一时间间隔，若是，则说明目标弹射器处于异常工作状态，此种情况下，可以认为该次弹射激发信号为目标弹射器第一次发出的弹射激发信号，此时需要从目标数据库中查找能够使得目标弹射器完成最高射速要求的控制函数，来获取目标控制函数，以使得弹射器后坐缓冲装置完成相应的后坐或复进动作。
[0074] 相应的，步骤S103：若否，则判断弹射激发信号与前一次弹射激发信号的目标时间间隔是否大于第一时间间隔的过程之后，还包括：
[0075] 步骤S104：若否，则判断目标时间间隔是否小于第二时间间隔；
[0076] 其中，第二时间间隔为目标弹射器以最高射速进行弹射的时间间隔；
[0077] 步骤S105：若是，则判断目标时间间隔是否小于预设阈值；
[0078] 步骤S106：若是，则提示预警信息。
[0079] 可以理解的是，在正常情况下，目标弹射器完成弹射动作的目标时间间隔会在目标弹射器完成最高射速时间间隔和最低射速时间间隔之间，也即，第二时间间隔和第一时间间隔之间，但是，如果目标时间间隔不在第二时间间隔和第一时间间隔之间，说明目标弹射器处于异常状态，为了确保目标弹射器的安全状态，此时，还根据目标弹射器的后坐缓冲装置的承受范围预先设定了一个预设阈值，也即，当判断出目标时间间隔小于第一时间间隔，并且，小于第二时间间隔之后，进一步判断目标时间间隔是否小于预设阈值，如果目标时间间隔小于该预设阈值，说明目标弹射器的后坐缓冲装置无法在正常状态下进行工作，此时，就应该提示预警信息，以方便工作人员对目标弹射器进行检查与维修，并采取相应的保护措施来对目标弹射器进行保护，以使得目标弹射器处于安全状态。
[0080] 并且，当判断出目标时间间隔小于预设阈值时，则从目标数据库中查找能够使得目标弹射器完成最高射速要求的控制函数，以得到目标控制函数，从而使得目标弹射器后坐缓冲装置产生相应的后坐或复进动作。
[0081] 相应的，步骤S104：若否，则判断目标时间间隔是否小于第二时间间隔的过程之后，还包括：
[0082] 步骤S107：若否，则从目标数据库中查找与弹射激发信号相对应的工况模式的控制函数，以得到目标控制函数。
[0083] 可以理解的是，如果判断出目标时间间隔大于第二时间间隔，并且，小于第一时间间隔，则根据目标时间间隔可以判断出目标弹射器处于正常射击工作状态下，在此种情况下，就可以从目标数据库中查找与该弹射激发信号相对应的工况模式的控制函数，并将查找到的控制函数作为目标控制函数，以目标控制函数来控制弹射器后坐缓冲装置产生相应的后坐或复进动作。
[0084] 相应的，步骤S105：若是，则判断目标时间间隔是否小于预设阈值的过程之后，还包括：
[0085] 若否，则继续执行步骤S102。
[0086] 可以理解的是，如果判断出目标时间间隔不在第二时间间隔和第一时间间隔之间，而判断出目标时间间隔大于预设阈值，说明目标弹射器虽然处于异常状态，但是，此种状态还没有超出目标弹射器的后坐缓冲装置的承受范围，此时，则从目标数据库中查找能够使得目标弹射器完成最高射速要求的控制函数，以得到目标控制函数，从而使得目标弹射器后坐缓冲装置完成相应的后坐或复进动作，并提示相应的预警信息，以使得工作人员可以及时知晓目标弹射器后坐缓冲装置的工作状态。在实际应用中，目标弹射器后坐缓冲装置一般会通过控制器与上位机相连，所以，还可以直接将预警信息上报至上位机，以使得维修人员能够实时掌握目标弹射器后坐缓冲装置的工作情况。
[0087] 此处，通过一个具体的弹射器后坐缓冲装置的控制系统的结构示意图来对上述方法进行具体的说明。如图6所示，该弹射器后坐缓冲装置的控制系统主要由五部分组成，也即，上位机、控制器、功率电源、执行器和目标弹射器。其中，在控制器中设置有处理器、功率输出电路、电源转换电路和模数转换电路，在执行器中设置有弹簧和磁流变阻尼器，在目标弹射器中设置有后坐缓冲装置。下面对弹射器后坐缓冲装置的控制系统中各个功能器件的作用进行具体的说明。
[0088] 上位机作为弹射器后坐缓冲装置的控制系统的对外通信接口单元，上位机会通过控制器中的通信接口电路来与控制器中的处理器进行数据交互，进而负责管理整个弹射器后坐缓冲装置的控制系统，也即，通过上位机对控制器进行控制指令的发布或者是收集控制器反馈的信息等等。具体的，控制器的对外通信接口可以是CAN总线接口。
[0089] 而功率电源可以为控制器提供电源，具体的，功率电源可以对控制器内部的小功率器件进行供电，也可以对控制器内部的大功率输出单元进行供电，还可以对控制器内部的功率输出电路进行供电。在实际应用当中，通过控制器内部的电源转换电路可以将功率电源转换为5V的电压和1.9V的电压，以对控制器内部的各种电子元器件进行供电。
[0090] 可以理解的是，控制器是整个弹射器后坐缓冲装置的控制系统中的核心部分，而处理器又是控制器中的重要部件，通过处理器可以对输入控制器和输出控制器的数据进行处理，以实现后坐缓冲系统的功能算法计算、故障保护、数据处理、模拟量采集、数字量采集、外置单元通信等功能。具体的，在本实施例中，处理器是采用IT公司生产的DSP芯片TMS320F28335，当然，在实际应用当中，还可以采用其他类型的芯片，此处不作具体的限定。
[0091] 在弹射器后坐缓冲装置的控制系统中，执行器中的弹簧产生的弹簧力主要由弹簧压缩量决定，为被动减振部分，执行器中的磁流变阻尼器是利用磁流变液在磁场条件下改变阻尼特性的特点制作而成，可以通过输入磁流变阻尼器中的电流来改变磁流变阻尼器在后坐和复进运动中产生的作用力。而目标弹射器中的后坐缓冲装置连接弹射器底座，是目标弹射器进行射击时后坐与复进过程的活动单元，是执行器中弹簧和磁流变阻尼器直接作用的对象。
[0092] 在控制过程中，处理器会通过PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制控制器内部的功率输出电路，使得功率输出电路输出相应的电流信号，并使得磁流变阻尼器在后坐和复进动作时产生相应的作用力。
[0093] 能够想到的是，当磁流变阻尼器产生的作用力之后，就会将该作用力传输至目标弹射器的后坐缓冲装置当中，从而使得后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作。
[0094] 同时，目标弹射器的弹射激发信号也会反馈至控制器的处理器当中，以供处理器对弹射激发信号进行相应的控制处理。并且，在此过程中，控制器也可以通过控制器中的模数转换电路采集磁流变阻尼器所产生的电流信号，从而形成一个电流闭环控制，实时通过控制器对功率输出电路输出的电流信号进行修正，并通过模数转换电路快速与处理器进行数据交互。
[0095] 在本实施例中，当控制器检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，会通过控制器中的处理器查找与该弹射激发信号相对应的控制函数，并根据该控制函数控制功率输出电路输出相应的电流信号，并将该电流信号传输至磁流变阻尼器，控制磁流变液所在环境场变化，以使得磁流变阻尼器在后坐及复进运动中产生与电流信号相对应的作用力，当磁流变阻尼器产生作用力之后，就会将该作用力传输至弹射器的后坐缓冲装置，以使后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作。
[0096] 显然，在本实施例中，通过将目标弹射器发出的弹射激发信号作为提前控制策略的触发信号，在控制后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作时，不需要任何的反馈信号作为控制触发信号，整个控制过程以开环控制的方法就可以控制后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作，避免了现有技术当中利用闭环控制需要使用外部传感器采集反馈数据所引起的控制误差，不仅提高了弹射器后坐缓冲装置的控制系统的稳定性，减少了现有技术当中需要配置各种外部传感器的设计成本，而且，通过提前控制(开环控制)的方法也使得磁流变阻尼器有更多的时间去响应控制器输出的电流信号，从而避免了现有技术当中通过闭环控制使得磁流变阻尼器产生阻尼力响应慢的问题。
[0097] 相应的，本发明还公开了一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制系统，如图7所示，该系统包括：
[0098] 函数查找模块21，用于当检测到目标弹射器发出的弹射激发信号时，则从目标数据库中查找与弹射激发信号相对应的目标控制函数；其中，目标数据库中存储有能够使得目标弹射器完成不同射速要求的控制函数；
[0099] 信号产生模块22，用于控制控制器自身产生与目标控制函数相对应的电流信号；
[0100] 作用力产生模块23，用于将电流信号传输至弹射器后坐缓冲装置的控制系统中的磁流变阻尼器，控制磁流变液所在环境磁场变化，以使磁流变阻器在后坐及复进运动中产生与电流信号相对应的作用力；
[0101] 作用力传输模块24，用于将作用力传输至弹射器后坐缓冲装置的控制系统中的后坐缓冲装置，以使后坐缓冲装置产生相应的后坐和复进动作。
[0102] 相应的，本发明还公开了一种基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制设备，如图8所示，包括：
[0103] 存储器31，用于存储计算机程序；
[0104] 处理器32，用于执行计算机程序时实现如前述公开的基于磁流变阻尼器的弹射器后坐缓冲装置的控制方法的步骤。
[0106] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0107] 以上对本发明所提供的一种基于磁流变阻尼器的自动弹射器后坐缓冲装置的控制方法、系统及设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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