多管火箭射擊過程中,火箭彈碰撞和燃?xì)饬鳑_擊力的作用會(huì)引起多管火箭俯仰角和回轉(zhuǎn)角較大幅度的振動(dòng),這種大幅度振動(dòng)會(huì)造成結(jié)構(gòu)的疲勞,縮短使用壽命。更重要的是,如果振動(dòng)衰減緩慢,俯仰機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在每一發(fā)火箭彈射擊時(shí)刻就會(huì)出現(xiàn)角偏差,從而引起較大的火箭彈散布。針對(duì)上述問題,建立了多管火箭彈炮一體化非線性動(dòng)力學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上研究PID主動(dòng)控制。接著,對(duì)多管火箭發(fā)射動(dòng)力學(xué)控制進(jìn)行數(shù)值仿真研究。無控與有控仿真結(jié)果表明,多管火箭動(dòng)力學(xué)PID主動(dòng)控制有效降低了射擊過程中多管火箭的振動(dòng)及射擊偏差,提高了多管火箭射擊密集度。 

【文章來源】：振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2020,33(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

某新型多管火箭工程實(shí)物圖

為了描述系統(tǒng)各連接點(diǎn)的位置與方位，在每個(gè)連接點(diǎn)指定一個(gè)右手笛卡爾坐標(biāo)系，例如圖3中的輸入點(diǎn)I1。每個(gè)連接點(diǎn)在全局慣性系oxyz的空間位置和方位分別由坐標(biāo)x,y,z和描述繞慣性坐標(biāo)系各軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的空間三軸角θ1，θ2，θ3確定。空間三軸角定義了從連體系到慣性系的坐標(biāo)變換矩陣，即所謂的方向余弦矩陣。根據(jù)空間運(yùn)動(dòng)剛體相繼轉(zhuǎn)動(dòng)法可以得出用空間三軸角表示的空間運(yùn)動(dòng)剛體方向余弦矩陣為式中Ax,Ay,Az分別為繞x,y,z三個(gè)坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的矩陣

由圖2可知，多管火箭動(dòng)力學(xué)模型中，車體19為多端輸入一端輸出剛體，其余體元件均為一端輸入一端輸出剛體，不失一般性，以多端輸入一端輸出空間運(yùn)動(dòng)剛體為例，如圖3所示。圖中oxyz為全局慣性坐標(biāo)系，I1ξI1ηI1ζI1為空間運(yùn)動(dòng)剛體1號(hào)輸入點(diǎn)處的連體坐標(biāo)系，IjξIjηIjζIj(j=2,3，…，N）為空間運(yùn)動(dòng)剛體j號(hào)輸入點(diǎn)處的連體坐標(biāo)系，其中N為剛體輸入端個(gè)數(shù)，OξOηOζO為空間運(yùn)動(dòng)剛體輸出點(diǎn)處的連體坐標(biāo)系。剛體本身的結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)參數(shù)，如質(zhì)心坐標(biāo)、輸出點(diǎn)相對(duì)于輸入點(diǎn)的坐標(biāo)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等參數(shù)，都在剛體1號(hào)輸入點(diǎn)連體坐標(biāo)系I1ξI1ηI1ζI1中進(jìn)行表示。用珗rI1 P表示剛體上的點(diǎn)P相對(duì)于1號(hào)輸入點(diǎn)I1的位置矢量，其在全局慣性坐標(biāo)系oxyz和剛體輸入端連體坐標(biāo)系I1ξI1ηI1ζI1中的投影分別記為rI1 P和lI1 P,rP表示剛體上的點(diǎn)P在全局慣性坐標(biāo)系中的位置矢量在全局慣性坐標(biāo)系oxyz中的投影�？臻g運(yùn)動(dòng)剛體的姿態(tài)用剛體輸入端連體坐標(biāo)系I1ξI1ηI1ζI1在全局慣性坐標(biāo)系oxyz中的姿態(tài)來表示，其方向余弦矩陣用AI1來表示，其角速度矢量用ω珗I1來表示。輸入端連體坐標(biāo)系I1ξI1ηI1ζI1角速度矢量在全局慣性坐標(biāo)系oxyz和剛體輸入端連體坐標(biāo)系I1ξI1ηI1ζI1中的投影分別記為ΩI1和ωI1。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]某火箭武器抗干擾位置隨動(dòng)系統(tǒng)控制研究[D]. 張同杰.南京理工大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3401623