發(fā)布時間：2020-06-14 02:14

【摘要】：本文通過引入隨機噪聲,研究了某型火箭彈在隨機擾動下的飛行穩(wěn)定性。根據(jù)彈箭質心運動方程和繞心運動方程,建立了簡化的彈箭角運動方程,通過Runge-Kutta法進行了確定性彈箭系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真分析,再采用Monte Carlo法、最大Lyapunov指數(shù)法定性分析了隨機擾動下彈箭飛行過程中的動力學行為,并給出引入隨機噪聲前后彈箭角運動系統(tǒng)動力學行為差異。最后引入隨機中心流行約化方法對彈箭系統(tǒng)進行降維,并推導了系統(tǒng)響應的轉移概率密度函數(shù)的解析解。本文首先綜述了國內(nèi)外彈箭飛行穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀,介紹了在彈箭飛行穩(wěn)定性研究中引入隨機噪聲的重要性,給出了隨機動力學分析的基本理論和方法,結合數(shù)值仿真和理論分析,探討了隨機噪聲介入前后系統(tǒng)動力學行為的變化。在數(shù)值仿真部分主要根據(jù)特征值和概率密度分岔圖以及最大Lyapunov指數(shù)來研究火箭彈在飛行速度受到隨機擾動前后的動力學行為,研究了不同空氣密度及飛行速度下該火箭彈的穩(wěn)定性特點,分別得出了兩種情況下確定性系統(tǒng)的失穩(wěn)點、極限環(huán)和兩個分岔點,并結合最大Lyapunov指數(shù)確定了各個分岔點的類型,得到了不同空氣密度及飛行速度下彈箭的隨機動力學行為,并對比分析了空氣密度對飛行穩(wěn)定性的影響。最后,對隨機擾動下彈箭運動系統(tǒng)采用隨機中心流形約化的方法進行降維并研究其隨機響應問題。通過求解彈箭運動系統(tǒng)響應的轉移概率密度函數(shù)的解析解,給出彈箭系統(tǒng)的隨機響應,并以此對系統(tǒng)的隨機穩(wěn)定性和其它動力學行為進行定量分析。本文的數(shù)值分析結果在一定程度上為彈箭在穩(wěn)定性設計方面提供了理論支持,對解決隨機擾動下彈箭系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題提供了一定的參考依據(jù),所采用的分析方法也具有一定的推廣應用價值。 【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TJ760

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本文編號：2712107