【摘要】：以旋轉(zhuǎn)修正彈為研究背景,針對(duì)控制部分的要求,研究了高速旋轉(zhuǎn)修正機(jī)構(gòu)的控制策略和控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì),通過(guò)搭建臥式實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)性能進(jìn)行測(cè)試。本文介紹了課題研究的背景和意義,以及相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展?fàn)顩r。根據(jù)二維彈道修正原理和鴨舵控制原理,確定了以固定鴨舵為彈道修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)的總體控制方案,描述了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局,并對(duì)控制部的模塊設(shè)計(jì)和控制思路進(jìn)行闡述。根據(jù)設(shè)計(jì)的總體控制方案,對(duì)地磁解算滾轉(zhuǎn)角度和鴨舵控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)研究控制策略。結(jié)合最小二乘法和均值濾波的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種針對(duì)地磁信號(hào)的改進(jìn)型濾波方法。簡(jiǎn)化地磁測(cè)姿算法,提出了一種雙軸地磁測(cè)量滾轉(zhuǎn)角度的方法,并利用霍爾傳感器測(cè)量鴨舵姿態(tài),滿足了系統(tǒng)對(duì)于滾轉(zhuǎn)角度測(cè)量實(shí)時(shí)性和精度的要求。針對(duì)鴨舵的減旋過(guò)程和修�？刂�,確定了PWM控制的方案,設(shè)計(jì)了以內(nèi)環(huán)控制鴨舵轉(zhuǎn)速,外環(huán)控制角度位置的雙環(huán)PID控制器,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的可行性。設(shè)計(jì)了基于DSP的修正控制系統(tǒng)整體方案,主要包括硬件電路圖設(shè)計(jì)以及軟件程序設(shè)計(jì)。對(duì)主要功能模塊給出了設(shè)計(jì)思路和詳細(xì)的電路分析,論述了軟件系統(tǒng)的整體運(yùn)行流程,編寫了濾波算法的軟件程序,設(shè)計(jì)了舵機(jī)減旋、修停過(guò)程的程序框圖。通過(guò)搭建臥式實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)臺(tái),對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)模擬彈道修正過(guò)程進(jìn)行半實(shí)物仿真測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明修正控制系統(tǒng)綜合性能良好,且具有低功耗、小型化、穩(wěn)定性好等特點(diǎn),具有一定的工程實(shí)用價(jià)值。
【圖文】：

國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r從上世紀(jì) 70 年代中期由美國(guó)提出低成本彈道修正彈藥的概念以來(lái)，，經(jīng)歷經(jīng)了將近 50 年的發(fā)展，從一維彈道修正至二維彈道修正，彈道經(jīng)取得長(zhǎng)足進(jìn)展[6]。于針對(duì)低成本高性能彈道修正彈（Low Cost Competent Munition），個(gè)階段的計(jì)劃：第一階段為利用 GPS 傳輸彈道落點(diǎn)信息以修正后續(xù)二階段為一維修正引信的研發(fā)，第三階段為二維修正引信的研發(fā)[7]前，世界上研制成功并已投入使用的制導(dǎo)炮彈有美軍的 XM-982 精M712 銅斑蛇激光制導(dǎo)炮彈，俄羅斯的紅土地系列，中國(guó)的 GP 系列國(guó)、瑞典和博福斯防御公司聯(lián)合進(jìn)行了彈道修正彈(TCM)的研制，彈，在彈九整個(gè)彈道飛行過(guò)程中，利用和彈丸跟蹤系統(tǒng)提供的信息、]。

圖 1.2 XM-982 精確制導(dǎo)炮彈Fig. 1.2 XM-982 precision guided projectile除美國(guó)外，英國(guó)、瑞典、法國(guó)等國(guó)家也在對(duì)彈道修正技術(shù)進(jìn)行研究，表 1.1外部分彈道修正彈藥研究情況[11][12]：表 1.1 國(guó)外彈道修正彈藥研究情況Table1.1 Studying progress of foreign correction shell國(guó)家 型號(hào) 彈徑/mm 技術(shù)特點(diǎn) 研究現(xiàn)狀法國(guó) SPACIDO 155 雷達(dá)測(cè)速制導(dǎo) 2005 年列裝法國(guó) SAMPRASS 155 GPS 制導(dǎo) 2005 年列裝瑞典、美國(guó) 神劍 155 INS/GPS 制導(dǎo) 2006 年列裝英國(guó) 長(zhǎng)桿斧 155 INS/GPS 制導(dǎo) 在研美國(guó) Mk45 127 GPS/MEMS 在研
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TJ765

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2607407