【摘要】：二維彈道修正機(jī)構(gòu)本身是一種復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng),同時也是一種高精度的位置伺服系統(tǒng),在二維修正彈的姿態(tài)控制方面修正機(jī)構(gòu)是修正彈的最重要的組成部分。但目前通過加裝修正機(jī)構(gòu)改裝的修正彈具有控制難度大、修正精度低的缺陷,為了提高彈道修正機(jī)構(gòu)的控制性能,本文依據(jù)彈道修正基本原理和修正舵機(jī)受力分析,設(shè)計了基于永磁無刷直流電機(jī)的閉環(huán)控制系統(tǒng),并通過模擬實驗驗證了本文設(shè)計的修正機(jī)構(gòu)的可靠性和控制策略的可行性。本文通過對國內(nèi)外彈道修正技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀的研究,提出了二維彈道修正的方案,并確定出了彈道修正機(jī)構(gòu)基本工作原理和總體結(jié)構(gòu)布局。根據(jù)修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)所受力矩的情況,確定出了修正機(jī)構(gòu)的初步控制方案。通過對修正彈在不同飛行時段的力矩分析,確定了修正機(jī)構(gòu)中永磁電機(jī)的輸出電磁轉(zhuǎn)矩計算公式。首先,根據(jù)高速旋轉(zhuǎn)彈丸的限制條件,設(shè)計了滿足要求的二維彈道修正機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成和總體布局,分析影響電磁轉(zhuǎn)矩波動的因素并從削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的方面減少電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩波動;其次,提出永磁電機(jī)雙閉環(huán)控制策略和修正舵機(jī)的滾轉(zhuǎn)角控制模型,根據(jù)永磁無刷直流電機(jī)的伺服控制方案設(shè)計了基于DSP2812的電機(jī)驅(qū)動、信號檢測等部分外圍硬件電路;然后,在硬件電路基礎(chǔ)上,完成了彈道修正系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計工作,結(jié)合硬件電路綜合測試整個系統(tǒng)的可行性和可應(yīng)用行;最后,依據(jù)二維修正原理和高速穩(wěn)定彈丸氣動力學(xué)分析,搭建起二維修正地面模擬實驗樣機(jī)。針對高速旋轉(zhuǎn)彈的高過載、高轉(zhuǎn)速且彈內(nèi)空間小等限制因素,提出了電樞回路串電阻和斬波調(diào)壓兩種方法,完成修正電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的調(diào)控。通過地面模擬實驗臺進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)矩測量和電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信息檢測實驗,進(jìn)一步分析這兩種方案對修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩與轉(zhuǎn)速的調(diào)控效果,最后進(jìn)行了電機(jī)減旋、正反轉(zhuǎn)和精確控制停止角度等實驗,對比兩種方法的實驗結(jié)果,最終確定斬波調(diào)控為最優(yōu)的彈道修正控制方法。
【圖文】：

國尤馬靶場射擊試驗成功。另外于 2002 年法國地面武器工業(yè)集團(tuán)（Giat）研“桑普拉斯”（Samprass）在 155mm 口徑的火炮上進(jìn)行了靶場射擊實驗，基本了修正要求[8]。上述一維修正引信，，如圖 1.1 所示。

圖 1.2 二維彈道修正引信(2-DCCF) 圖 1.3 精確制導(dǎo)組件(PGK)Fig.1.2 Two-dimensional trajectory correction fuze (2-DCCF)Fig.1.3 Precision components (PGK)方為了進(jìn)一步提升火炮的命中率，美陸軍再次提出了發(fā)展“精確制導(dǎo)ion Guidance Kit——PGK)的方案，由美國的皮卡汀尼兵工廠在 2005
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TJ410

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本文編號：2711533