基于超聲電機(jī)制動(dòng)機(jī)構(gòu)的舵機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-29 13:06
制導(dǎo)炮彈是一種不改變傳統(tǒng)炮彈發(fā)射形式的情況下,使其具備制導(dǎo)功能的一種新型彈藥。本文針對(duì)在國(guó)家對(duì)制導(dǎo)炮彈的緊迫需求下,提出一種基于超聲電機(jī)制動(dòng)方式的高旋轉(zhuǎn)制導(dǎo)炮彈舵機(jī)組件。采用基于超聲電機(jī)摩擦制動(dòng)的方式設(shè)計(jì)了一種舵機(jī)組件方案,該組件可用于高旋轉(zhuǎn)載體的舵機(jī)速度控制,具有響應(yīng)速度快、分辨率高、無(wú)電磁干擾等特點(diǎn)。文章建立了基于超聲電機(jī)進(jìn)給模式的摩擦制動(dòng)力學(xué)模型,進(jìn)行了仿真分析,搭建了功能試驗(yàn)平臺(tái),以及加工了樣機(jī)進(jìn)行集成裝配和試驗(yàn)分析。具體研究?jī)?nèi)容概括如下:1.介紹了制導(dǎo)炮彈的概念及原理,目前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析各型號(hào)制導(dǎo)炮彈的優(yōu)缺點(diǎn),指出了高旋轉(zhuǎn)炮彈載體舵機(jī)控制的特點(diǎn)和性能要求,同時(shí)介紹了壓電作動(dòng)器概念與發(fā)展,指出了本文的研究目標(biāo)及主要內(nèi)容。2.建立了基于超聲電機(jī)進(jìn)給模式的接觸界面摩擦模型和制動(dòng)模型,搭建了初步試驗(yàn)平臺(tái)及GDD試驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析,并對(duì)該機(jī)構(gòu)的制動(dòng)減速效果以及性能進(jìn)行了一定的研究。3.設(shè)計(jì)了一種基于三角形放大原理的微位移放大機(jī)構(gòu),在分析其作動(dòng)原理的基礎(chǔ)上建立了柔性鉸鏈模型和制動(dòng)模型,對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了有限元仿真以及實(shí)驗(yàn)分析,對(duì)其模態(tài)、應(yīng)力作了仿真,實(shí)驗(yàn)測(cè)試了其機(jī)電特性、動(dòng)態(tài)特性。...
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
某部隊(duì)進(jìn)行火炮演練隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,導(dǎo)彈的研制應(yīng)用在一定程度上解決了傳統(tǒng)火炮的缺點(diǎn),導(dǎo)彈依
圖 1.2 銅斑蛇激光末制導(dǎo)炮彈國(guó)開(kāi)始研制 XM982 神劍制導(dǎo)炮彈如圖 1.3 所示。神劍首次采用了位系統(tǒng) GPS 復(fù)合制導(dǎo)技術(shù),是一種全自主式制導(dǎo)炮彈,這一舉措預(yù)]。在炮彈飛行過(guò)程中,其 GPS 模塊從至少 4 個(gè)衛(wèi)星上獲取時(shí)間與點(diǎn)信息進(jìn)行對(duì)比,同時(shí),炮彈尾部的穩(wěn)定翼迅速?gòu)堥_(kāi),彈體的質(zhì)心行狀態(tài)。當(dāng)炮彈飛行至彈道頂端時(shí),彈體前端的 4 片控制舵翼彈出制機(jī)構(gòu),通過(guò)改變舵翼的偏角,可以改變炮彈的氣動(dòng)狀態(tài),從而改身位置信息與目標(biāo)信息的對(duì)比結(jié)果,將修正指令發(fā)送至舵機(jī),從而控制。由于其獨(dú)特的技術(shù)原理,神劍能夠在各種氣候條件工作,而最大射程能達(dá)到 40km~50km。神劍的作戰(zhàn)效果非常好,在 2007 年具有 10m CEP 和近乎垂直的攻角命中目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行轟炸,給人們留果非常好,但它也存在著致命的缺點(diǎn),如果炮彈與目標(biāo)位置超過(guò) 1量到目標(biāo)位置信息。所以這一缺陷在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生較大的誤差
圖 1.2 銅斑蛇激光末制導(dǎo)炮彈開(kāi)始研制 XM982 神劍制導(dǎo)炮彈如圖 1.3 所示。神劍首次采統(tǒng) GPS 復(fù)合制導(dǎo)技術(shù),是一種全自主式制導(dǎo)炮彈,這一舉炮彈飛行過(guò)程中,其 GPS 模塊從至少 4 個(gè)衛(wèi)星上獲取時(shí)間息進(jìn)行對(duì)比,同時(shí),炮彈尾部的穩(wěn)定翼迅速?gòu)堥_(kāi),彈體的態(tài)。當(dāng)炮彈飛行至彈道頂端時(shí),彈體前端的 4 片控制舵翼構(gòu),通過(guò)改變舵翼的偏角,可以改變炮彈的氣動(dòng)狀態(tài),從置信息與目標(biāo)信息的對(duì)比結(jié)果,將修正指令發(fā)送至舵機(jī),。由于其獨(dú)特的技術(shù)原理,神劍能夠在各種氣候條件工作射程能達(dá)到 40km~50km。神劍的作戰(zhàn)效果非常好,在 20 10m CEP 和近乎垂直的攻角命中目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行轟炸,給人們常好,但它也存在著致命的缺點(diǎn),如果炮彈與目標(biāo)位置超目標(biāo)位置信息。所以這一缺陷在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生較大的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]美國(guó)精確制導(dǎo)組件技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 曹紅錦. 四川兵工學(xué)報(bào). 2015(09)
[2]菱形壓電微位移放大機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J]. 黃衛(wèi)清,史小慶,王寅. 光學(xué)精密工程. 2015(03)
[3]一種位移放大微動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)和特性分析[J]. 李會(huì)文,吳暉輝,胡俊峰. 機(jī)床與液壓. 2014(15)
[4]中國(guó)制導(dǎo)炮彈 射程堪比導(dǎo)彈[J]. 科學(xué)大觀園. 2013(19)
[5]壓電材料的研究新進(jìn)展[J]. 溫建強(qiáng),章力旺. 應(yīng)用聲學(xué). 2013(05)
[6]國(guó)外制導(dǎo)炮彈發(fā)展綜述[J]. 白毅,仲海東,秦雅娟,夜樂(lè)萍. 飛航導(dǎo)彈. 2013(05)
[7]國(guó)外末制導(dǎo)彈藥的發(fā)展與研究[J]. 王強(qiáng),石麗娜,嚴(yán)慎武,王曉軍. 飛航導(dǎo)彈. 2013(04)
[8]二維彈道修正彈鴨舵修正機(jī)構(gòu)氣動(dòng)特性研究[J]. 張嘉易,王廣,郝永平. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2013(02)
[9]靈巧彈藥發(fā)展概述[J]. 孫傳杰,錢立新,胡艷輝,高海鷹,劉飛. 含能材料. 2012(06)
[10]壓電疊堆位移放大致動(dòng)器的動(dòng)態(tài)特性[J]. 靳宏,金龍,徐志科,吳明清,鮑詩(shī)杰. 振動(dòng)與沖擊. 2012(21)
博士論文
[1]新型直線超聲電機(jī)的研究及其在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)中的應(yīng)用[D]. 時(shí)運(yùn)來(lái).南京航空航天大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于壓電材料的壓電板主動(dòng)控制研究[D]. 姚浩峰.吉林大學(xué) 2015
[2]二維彈道修正彈修正機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其氣動(dòng)特性分析[D]. 孟慶宇.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2012
[3]二維彈道修正彈的氣動(dòng)特性研究[D]. 許安勇.南京理工大學(xué) 2010
[4]基于靈巧彈藥的目標(biāo)探測(cè)與彈道修正技術(shù)研究[D]. 張斌.中北大學(xué) 2010
[5]鴨式制導(dǎo)火箭彈的穩(wěn)定性與操縱性氣動(dòng)設(shè)計(jì)[D]. 吳軍飛.南京理工大學(xué) 2009
[6]彈道修正彈舵機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制[D]. 王俊全.南京理工大學(xué) 2004
[7]多自由度微位移工作臺(tái)的研究[D]. 姚燕生.合肥工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):2945691
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
某部隊(duì)進(jìn)行火炮演練隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,導(dǎo)彈的研制應(yīng)用在一定程度上解決了傳統(tǒng)火炮的缺點(diǎn),導(dǎo)彈依
圖 1.2 銅斑蛇激光末制導(dǎo)炮彈國(guó)開(kāi)始研制 XM982 神劍制導(dǎo)炮彈如圖 1.3 所示。神劍首次采用了位系統(tǒng) GPS 復(fù)合制導(dǎo)技術(shù),是一種全自主式制導(dǎo)炮彈,這一舉措預(yù)]。在炮彈飛行過(guò)程中,其 GPS 模塊從至少 4 個(gè)衛(wèi)星上獲取時(shí)間與點(diǎn)信息進(jìn)行對(duì)比,同時(shí),炮彈尾部的穩(wěn)定翼迅速?gòu)堥_(kāi),彈體的質(zhì)心行狀態(tài)。當(dāng)炮彈飛行至彈道頂端時(shí),彈體前端的 4 片控制舵翼彈出制機(jī)構(gòu),通過(guò)改變舵翼的偏角,可以改變炮彈的氣動(dòng)狀態(tài),從而改身位置信息與目標(biāo)信息的對(duì)比結(jié)果,將修正指令發(fā)送至舵機(jī),從而控制。由于其獨(dú)特的技術(shù)原理,神劍能夠在各種氣候條件工作,而最大射程能達(dá)到 40km~50km。神劍的作戰(zhàn)效果非常好,在 2007 年具有 10m CEP 和近乎垂直的攻角命中目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行轟炸,給人們留果非常好,但它也存在著致命的缺點(diǎn),如果炮彈與目標(biāo)位置超過(guò) 1量到目標(biāo)位置信息。所以這一缺陷在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生較大的誤差
圖 1.2 銅斑蛇激光末制導(dǎo)炮彈開(kāi)始研制 XM982 神劍制導(dǎo)炮彈如圖 1.3 所示。神劍首次采統(tǒng) GPS 復(fù)合制導(dǎo)技術(shù),是一種全自主式制導(dǎo)炮彈,這一舉炮彈飛行過(guò)程中,其 GPS 模塊從至少 4 個(gè)衛(wèi)星上獲取時(shí)間息進(jìn)行對(duì)比,同時(shí),炮彈尾部的穩(wěn)定翼迅速?gòu)堥_(kāi),彈體的態(tài)。當(dāng)炮彈飛行至彈道頂端時(shí),彈體前端的 4 片控制舵翼構(gòu),通過(guò)改變舵翼的偏角,可以改變炮彈的氣動(dòng)狀態(tài),從置信息與目標(biāo)信息的對(duì)比結(jié)果,將修正指令發(fā)送至舵機(jī),。由于其獨(dú)特的技術(shù)原理,神劍能夠在各種氣候條件工作射程能達(dá)到 40km~50km。神劍的作戰(zhàn)效果非常好,在 20 10m CEP 和近乎垂直的攻角命中目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行轟炸,給人們常好,但它也存在著致命的缺點(diǎn),如果炮彈與目標(biāo)位置超目標(biāo)位置信息。所以這一缺陷在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生較大的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]美國(guó)精確制導(dǎo)組件技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 曹紅錦. 四川兵工學(xué)報(bào). 2015(09)
[2]菱形壓電微位移放大機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J]. 黃衛(wèi)清,史小慶,王寅. 光學(xué)精密工程. 2015(03)
[3]一種位移放大微動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)和特性分析[J]. 李會(huì)文,吳暉輝,胡俊峰. 機(jī)床與液壓. 2014(15)
[4]中國(guó)制導(dǎo)炮彈 射程堪比導(dǎo)彈[J]. 科學(xué)大觀園. 2013(19)
[5]壓電材料的研究新進(jìn)展[J]. 溫建強(qiáng),章力旺. 應(yīng)用聲學(xué). 2013(05)
[6]國(guó)外制導(dǎo)炮彈發(fā)展綜述[J]. 白毅,仲海東,秦雅娟,夜樂(lè)萍. 飛航導(dǎo)彈. 2013(05)
[7]國(guó)外末制導(dǎo)彈藥的發(fā)展與研究[J]. 王強(qiáng),石麗娜,嚴(yán)慎武,王曉軍. 飛航導(dǎo)彈. 2013(04)
[8]二維彈道修正彈鴨舵修正機(jī)構(gòu)氣動(dòng)特性研究[J]. 張嘉易,王廣,郝永平. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2013(02)
[9]靈巧彈藥發(fā)展概述[J]. 孫傳杰,錢立新,胡艷輝,高海鷹,劉飛. 含能材料. 2012(06)
[10]壓電疊堆位移放大致動(dòng)器的動(dòng)態(tài)特性[J]. 靳宏,金龍,徐志科,吳明清,鮑詩(shī)杰. 振動(dòng)與沖擊. 2012(21)
博士論文
[1]新型直線超聲電機(jī)的研究及其在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)中的應(yīng)用[D]. 時(shí)運(yùn)來(lái).南京航空航天大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于壓電材料的壓電板主動(dòng)控制研究[D]. 姚浩峰.吉林大學(xué) 2015
[2]二維彈道修正彈修正機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其氣動(dòng)特性分析[D]. 孟慶宇.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2012
[3]二維彈道修正彈的氣動(dòng)特性研究[D]. 許安勇.南京理工大學(xué) 2010
[4]基于靈巧彈藥的目標(biāo)探測(cè)與彈道修正技術(shù)研究[D]. 張斌.中北大學(xué) 2010
[5]鴨式制導(dǎo)火箭彈的穩(wěn)定性與操縱性氣動(dòng)設(shè)計(jì)[D]. 吳軍飛.南京理工大學(xué) 2009
[6]彈道修正彈舵機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制[D]. 王俊全.南京理工大學(xué) 2004
[7]多自由度微位移工作臺(tái)的研究[D]. 姚燕生.合肥工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):2945691
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