随着技术的发展,特种车辆的多电化已经成为未来技术发展的趋势,车载大型导弹发射装置电驱动快速垂直起竖技术成为大型导弹垂直发射技术最近研究的热点。起竖时间的要求越来越短,车载电源功率的受限,大吨位多级电动缸技术的不成熟,使得如何实现车载大型导弹发射装置的电驱动快速垂直起竖成为大型导弹发射车多电化的技术关键。本文以未来车载大型导弹发射装置电驱动快速垂直起竖系统研发为背景,对车载大型导弹发射装置电驱动快速垂直起竖系统的总体方案和控制策略等关键问题进行了研究,主要有如下内容:针对大吨位多级电动缸伸缩比偏小和技术成熟度偏低对车载电驱动装置总体布局带来的问题,设计了一种使用单级电动缸+连杆机构实现电驱动垂直起竖的总体布局解决方案,建立了系统的数学模型,并进行了整个起竖过程的运动学和动力学仿真。针对电驱动快速垂直起竖系统起竖时间指标和车载功率的矛盾,结合车载电驱动快速垂直起竖系统负载转矩随位移变化较大的负载特性,提出了一种电机弱磁控制+储能装置的恒功率控制策略,根据负载变化和电源功率的实际情况,进行恒功率控制运动规划研究,最大限度的利用电源功率实现快速起竖。对比了不同弱磁能力以及储能能力对起竖性能的影响,同时给出了一种能量需求优化分析的方法。恒功率控制策略采用基于运动规划的模糊控制策略,在运动规划的基础上通过模糊控制进行实时修正。弱磁控制算法采用基于公式法和负id补偿法的复合弱磁控制算法,保证了系统控制的快速性。针对起竖过程负载动态变化范围大对系统带来的速度环稳定和超调问题,为提升系统动态响应能力,完成了电流环的模糊指数PID控制器的设计,对传统比例环节进行优化,采用误差的指数形式参与非线性PID控制,能够有效消除起竖过程中的稳态偏差,同时提高小角度的响应速度。为了解决电驱动起竖过程电源功率受限的问题,给出了基于超级电容荷电状态SOC(State Of Charge)的非线性能量管理控制的方案。采用了电容电压和电感电流状态反馈双闭环控制策略,设计了电流内环高阶滑模变结构控制的控制器,保证双向DC/DC变换器的快速性及稳定性。仿真和试验结果证明了该方法的可行性。完成了电驱动快速垂直起竖系统中电动缸、控制器和储能设备样机的研制,搭建了电驱动快速垂直起竖系统半实物仿真的试验平台,进行了数字仿真及半实物仿真试验,对整个系统的反应时间、响应性能和平稳性能进行了试验,试验与仿真结果吻合较好,验证了本文提出的系统方案和控制策略能够有效解决电驱动垂直起竖过程的快速性和平稳性的问题,可显著缩短车载大型导弹电驱动垂直起竖发射装置的起竖时间,为后续车载大型导弹发射装置电驱动快速垂直起竖发射系统的进一步理论研究和工程研制提供理论支持和技术参考。