隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要,火炮武器系統(tǒng)正在實(shí)現(xiàn)由面覆蓋火力壓制到遠(yuǎn)程精確打擊的革命性轉(zhuǎn)型升級(jí),而炮彈的制導(dǎo)化是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程精確打擊的關(guān)鍵。與導(dǎo)彈武器不同,制導(dǎo)炮彈的制導(dǎo)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有其特殊性。采用旋轉(zhuǎn)體制的制導(dǎo)炮彈在降低成本的同時(shí)帶來了動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和通道間耦合的問題,對(duì)炮彈的制導(dǎo)控制精度有嚴(yán)重影響,在制導(dǎo)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須重點(diǎn)考慮。本文以用于遠(yuǎn)程打擊的旋轉(zhuǎn)制導(dǎo)炮彈為研究對(duì)象,以彈體動(dòng)力學(xué)分析和穩(wěn)定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主要研究內(nèi)容。首先,基于常用的坐標(biāo)系、角度以及這些坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)變換,對(duì)旋轉(zhuǎn)制導(dǎo)炮彈空間運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行受力分析,建立了低速旋轉(zhuǎn)制導(dǎo)炮彈完整的運(yùn)動(dòng)方程組。為彈體動(dòng)力學(xué)分析和穩(wěn)定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了數(shù)學(xué)模型。其次,根據(jù)合理的簡化和小擾動(dòng)假設(shè),建立了線性化的彈體短周期運(yùn)動(dòng)模型,據(jù)此得出了彈體傳遞函數(shù),并對(duì)旋轉(zhuǎn)彈體的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和失穩(wěn)機(jī)理進(jìn)行分析。為制導(dǎo)炮彈設(shè)計(jì)開環(huán)控制系統(tǒng),并對(duì)開環(huán)控制不滿足制導(dǎo)系統(tǒng)要求時(shí),對(duì)彈體進(jìn)行動(dòng)力學(xué)調(diào)整的方法作了分析。然后,為提高制導(dǎo)系統(tǒng)的性能,設(shè)計(jì)過載自動(dòng)駕駛儀來對(duì)彈體姿態(tài)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行穩(wěn)定。討論了引起控制系統(tǒng)通道間耦合的幾個(gè)主要因素,并設(shè)計(jì)兩回路過載自動(dòng)駕駛儀,仿真結(jié)果顯示引入駕... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

EX-171式127mm增程制導(dǎo)炮彈

段是從上世紀(jì) 80 年代至今，以各種“打了不用管”的自主例如美國研制的新一代 XM982 型“神劍”制導(dǎo)炮彈[10]，采自主式制導(dǎo)方法，最大射程 64km，圓概率誤差僅 10 到 20擊和火力支援，提高制導(dǎo)炮彈的射程是世界各國的研究熱采用火炮發(fā)射+火箭助推+滑翔實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)射程�，F(xiàn)在，許多國彈的研究工作。例如，美國海軍裝備的 127mm EX-171 制，采用助推滑翔技術(shù)，大大提高了炮彈射程，使炮彈獲得了能力[11][12][13]。美國海軍 155mm 先進(jìn)艦炮系統(tǒng)的 LRLAP 炮飛行等增程方案[14][15]，最大打擊距離可達(dá) 185km。從發(fā)展兩國一直是制導(dǎo)炮彈研究、制造、使用領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。圖 1-1 EX-171 式 127mm 增程制導(dǎo)炮彈

圖 4-4 穩(wěn)定控制系統(tǒng)框圖制旋轉(zhuǎn)炮彈采用兩回路過載自動(dòng)駕駛儀時(shí)，其慣個(gè)加速度計(jì)。自動(dòng)駕駛儀是在準(zhǔn)彈體系下設(shè)計(jì)的利用坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)變換關(guān)系，求得彈體系下駛儀是由角速度反饋構(gòu)成的阻尼回路來提高彈體主回路來加快指令響應(yīng)速度，如圖 4-5 所示。其中數(shù)，DCk 用于調(diào)整閉環(huán)增益，Ak 為加速度計(jì)反饋饋回路增益。*zc *yc *z *y 1 2 1c 2c AkDCkAk DCkGkGk

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]雙通道控制滾轉(zhuǎn)導(dǎo)彈的控制技術(shù)研究[D]. 范世鵬.北京理工大學(xué) 2015
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[3]旋轉(zhuǎn)制導(dǎo)炮彈飛行彈道及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法研究[D]. 楊榮軍.南京理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]變結(jié)構(gòu)控制算法研究及其在導(dǎo)彈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 左志丹.哈爾濱工程大學(xué) 2013



本文編號(hào)：2954309