發(fā)布時間：2020-05-07 02:51

【摘要】：慣性穩(wěn)定平臺系統(tǒng)是無人載體進(jìn)行自主導(dǎo)航的關(guān)鍵設(shè)備,其為導(dǎo)航處理器提供載體相對于慣性空間的角度和加速度等物理信息,對某些戰(zhàn)略性武器的落點精度起到了決定性作用~([1])。其中,三框架四軸慣性穩(wěn)定平臺可以適應(yīng)全姿態(tài)的機(jī)動場景,但其機(jī)構(gòu)復(fù)雜,算法繁瑣,需要大量的實驗對其實現(xiàn)效果進(jìn)行驗證。在三框架四軸慣性平臺系統(tǒng)的研發(fā)和測試中,獲得產(chǎn)品在不同條件下反應(yīng)狀態(tài)的途徑,主要是通過對實際產(chǎn)品操作來進(jìn)行試驗和狀態(tài)模擬得到的~([2])。這種方式往往會需要大量的時間對產(chǎn)品測試實驗并收集數(shù)據(jù),這樣不僅耗費(fèi)資源且效率不高,還會發(fā)生不必要的產(chǎn)品損耗和風(fēng)險。如果可以對產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字建模,用虛擬模型代替真實產(chǎn)品來進(jìn)行實驗,那么就可以便捷高效地獲得擬真模擬測試數(shù)據(jù)。而對于平臺系統(tǒng)的虛擬仿真多半集中在控制環(huán)節(jié),目前并沒有完整的三框架四軸數(shù)字虛擬模型~([3])。因此,本文針對這一問題對三框架四軸慣性平臺進(jìn)行了全方位的數(shù)字模型搭建和可視化仿真模擬,其中包含的環(huán)節(jié)有:軸系及框架物理模型、運(yùn)動學(xué)模型、穩(wěn)定回路、調(diào)平回路、方位鎖定回路、粗鎖回路、溫控回路、讀寫交互系統(tǒng)、可視化操作界面。該虛擬數(shù)字平臺是利用Matlab和LabView聯(lián)合進(jìn)行搭建的,其中通過前者的Simulink功能對基礎(chǔ)物理模型和控制環(huán)節(jié)進(jìn)行了設(shè)計和優(yōu)化,通過后者對用戶交互界面進(jìn)行了設(shè)計。在模型搭建和控制器設(shè)計過程中,為了保證虛擬平臺輸出結(jié)果的真實性,通過加入真實數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助控制和判別。在交互界面的設(shè)計過程中,同樣為了保持實際操作的擬真效果,該界面完全仿照真實的測試軟件操作方法和布局進(jìn)行編寫。本文介紹了從模型搭建的算法推導(dǎo),到虛擬平臺的程序搭建和界面設(shè)計等相關(guān)思路和方法,并通過不同的角度進(jìn)行了實驗驗證。實驗證明,三框架四軸虛擬數(shù)字平臺基本可以較為真實的實現(xiàn)產(chǎn)品的功能和特性。
【學(xué)位授予單位】：中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V249.3;V448

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2 黃云龍;基于平臺/捷聯(lián)混合方式的全姿態(tài)慣性導(dǎo)航方法研究[D];中國航天科技集團(tuán)公司第一研究院;2017年

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本文編號：2652309