修正控制技術(shù)與飛行穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-28 12:56
現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中精確化彈藥的使用不僅直接關(guān)系到戰(zhàn)爭(zhēng)的勝敗,而且還可以有效降低平民的傷亡率,彈道修正彈就是其中的典型代表。而低成本、高性能的修正執(zhí)行機(jī)構(gòu)和彈道修正彈的飛行穩(wěn)定性是其研制過程中需要重點(diǎn)解決的技術(shù)難點(diǎn)。 通過對(duì)國(guó)內(nèi)外彈道修正技術(shù)及發(fā)展?fàn)顩r的研究,確定出了修正彈的修正原理及其結(jié)構(gòu)布局。建立了修正彈的空氣動(dòng)力學(xué)模型,通過在不同馬赫數(shù)下對(duì)其進(jìn)行流場(chǎng)數(shù)值模擬,得到了修正彈主要的空氣動(dòng)力學(xué)參數(shù),包括阻力系數(shù),升力系數(shù),極阻尼力矩系數(shù)和赤道阻尼力矩系數(shù)。 在修正機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方面,對(duì)修正機(jī)構(gòu)的永磁電機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì),確定了永磁電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。而后,依據(jù)電磁場(chǎng)理論,采用有限元方法,對(duì)影響永磁電機(jī)性能的結(jié)構(gòu)因素進(jìn)行了研究與分析,得到了極槽配合、氣隙長(zhǎng)度、槽口寬度和永磁體圓周大小對(duì)永磁電機(jī)性能的影響規(guī)律,據(jù)此制作了永磁電機(jī)基本原理實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。 搭建了用于實(shí)驗(yàn)的測(cè)力傳感裝置,完成了電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)性實(shí)驗(yàn)和輸出轉(zhuǎn)矩調(diào)控實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)范圍小和可控的效果。 在彈丸外彈道的理論基礎(chǔ)上,分析了修正彈外彈道飛行過程中的受力情況,建立了鴨舵式修正彈的彈道方程。結(jié)合其空氣動(dòng)力學(xué)特性結(jié)果,采用四階龍格庫(kù)塔算法計(jì)算了修正...
【文章來源】: 沈陽理工大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 彈道修正概念
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 修正彈模型建立及其流場(chǎng)數(shù)值模擬
2.1 修正彈的修正原理及其結(jié)構(gòu)布局
2.2 修正彈外流場(chǎng)控制方程
2.3 修正彈的流場(chǎng)數(shù)值模擬分析
2.3.1 數(shù)值模擬方法
2.3.2 修正彈空氣動(dòng)力學(xué)模型建立
2.3.3 修正彈的空氣動(dòng)力數(shù)值計(jì)算
2.4 本章小結(jié)
第3章 修正機(jī)構(gòu)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)及性能
3.1 永磁電機(jī)的特性分析
3.2 建立永磁電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
3.2.1 磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
3.2.2 電樞定子結(jié)構(gòu)
3.3 永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 修正機(jī)構(gòu)永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的電磁場(chǎng)數(shù)值模擬
4.1 電磁場(chǎng)的分析方法
4.1.1 電磁場(chǎng)及有限元理論
4.1.2 二維電磁場(chǎng)分析方法
4.2 永磁電機(jī)仿真模型的建立
4.2.1 建立二維模型
4.2.2 分配材料
4.2.3 加載邊界條件
4.2.4 設(shè)定運(yùn)動(dòng)部分
4.2.5 網(wǎng)格的剖分
4.3 影響永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的結(jié)構(gòu)因素分析
4.3.1 極槽配合對(duì)齒槽定位轉(zhuǎn)矩的影響
4.3.2 氣隙長(zhǎng)度對(duì)齒槽定位轉(zhuǎn)矩的影響
4.3.3 槽口寬度對(duì)齒槽定位轉(zhuǎn)矩的影響
4.3.4 瓦形磁體覆蓋圓周的大小對(duì)齒槽定位轉(zhuǎn)矩的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)原理樣機(jī)的測(cè)試與調(diào)控
5.1 永磁電機(jī)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的制作
5.2 測(cè)力傳感裝置的搭建
5.2.1 電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理
5.2.2 測(cè)力傳感裝置的實(shí)驗(yàn)標(biāo)定
5.3 實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)臺(tái)及相關(guān)測(cè)試控制儀器
5.4 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)原理性實(shí)驗(yàn)
5.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置的安裝
5.4.2 實(shí)驗(yàn)的基本過程
5.4.3 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)性實(shí)驗(yàn)
5.4.4 電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩調(diào)控實(shí)驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第6章 修正彈剛體彈道模型建立及穩(wěn)定性仿真分析
6.1 坐標(biāo)系的建立
6.2 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
6.3 彈丸的空氣動(dòng)力學(xué)分析
6.3.1 彈丸的空氣動(dòng)力
6.3.2 彈丸的空氣動(dòng)力力矩
6.4 修正彈彈道方程
6.4.1 彈丸質(zhì)心運(yùn)動(dòng)方程
6.4.2 彈丸繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)量矩方程
6.4.3 彈道方程
6.5 修正機(jī)構(gòu)對(duì)原彈道影響的計(jì)算
6.5.1 不同初速條件下彈道的變化
6.5.2 不同射偏條件下彈道的變化
6.6 修正過程的彈丸穩(wěn)定性分析
6.6.1 彈丸的飛行穩(wěn)定性
6.6.2 修正機(jī)構(gòu)的修正能力
6.6.3 射偏條件下的修正過程及穩(wěn)定性分析
6.6.4 橫向干擾條件下的修正過程及穩(wěn)定性分析
6.6.5 綜合干擾條件下的修正過程及穩(wěn)定性分析
6.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Matlab和Simulink的導(dǎo)彈彈道仿真與應(yīng)用 [J]. 劉云南,董滿才,陳戰(zhàn)旗,李文博. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2011(03)
[2]彈道修正彈綜述 [J]. 邱榮劍,陶杰武,王明亮. 國(guó)防技術(shù)基礎(chǔ). 2009(08)
[3]基于減旋的彈道橫偏修正方法反求分析 [J]. 霍鵬飛,楊小會(huì),劉創(chuàng). 探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2008(06)
[4]彈道修正彈六自由度彈道仿真研究 [J]. 徐勁祥. 兵工學(xué)報(bào). 2007(04)
[5]一種空氣動(dòng)力系數(shù)擬合方法 [J]. 徐輝,張毅,董茜,許偉. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2007(01)
[6]極弧系數(shù)組合優(yōu)化的永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法 [J]. 楊玉波,王秀和,丁婷婷,張?chǎng)?張冉,朱常青. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(06)
[7]二維彈道修正引信總體方案和關(guān)鍵技術(shù)分析 [J]. 吳炎烜,范寧軍. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2006(05)
[8]高速電機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及相關(guān)技術(shù)研究 [J]. 王鳳翔. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[9]美軍新型靈巧武器亞瑟王神劍 [J]. 湯磊,張弓胤,劉昕,劉振祿. 飛航導(dǎo)彈. 2006(05)
[10]基于彈道參數(shù)靈敏度函數(shù)一種阻力系數(shù)辯識(shí)方法 [J]. 張健,姚俊,王欣,馬彪. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2005(01)
博士論文
[1]防空彈藥二維脈沖修正方法研究[D]. 姚文進(jìn).南京理工大學(xué). 2007
碩士論文
[1]雙控防爆電磁換向閥流場(chǎng)的可視化研究[D]. 段少帥.太原理工大學(xué). 2010
[2]環(huán)保水性涂料高效分散技術(shù)與裝備研究[D]. 陳品磊.江南大學(xué). 2009
[3]炮彈滑翔飛行的彈道特性與舵偏規(guī)律研究[D]. 丁志杰.南京理工大學(xué). 2008
[4]脈沖式彈道修正彈的修正方法研究[D]. 王濤.南京理工大學(xué). 2005
[5]簡(jiǎn)易控制彈道修正理論研究[D]. 廖選平.南京理工大學(xué). 2003
本文編號(hào):3554096
【文章來源】: 沈陽理工大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 彈道修正概念
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 修正彈模型建立及其流場(chǎng)數(shù)值模擬
2.1 修正彈的修正原理及其結(jié)構(gòu)布局
2.2 修正彈外流場(chǎng)控制方程
2.3 修正彈的流場(chǎng)數(shù)值模擬分析
2.3.1 數(shù)值模擬方法
2.3.2 修正彈空氣動(dòng)力學(xué)模型建立
2.3.3 修正彈的空氣動(dòng)力數(shù)值計(jì)算
2.4 本章小結(jié)
第3章 修正機(jī)構(gòu)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)及性能
3.1 永磁電機(jī)的特性分析
3.2 建立永磁電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
3.2.1 磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
3.2.2 電樞定子結(jié)構(gòu)
3.3 永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 修正機(jī)構(gòu)永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的電磁場(chǎng)數(shù)值模擬
4.1 電磁場(chǎng)的分析方法
4.1.1 電磁場(chǎng)及有限元理論
4.1.2 二維電磁場(chǎng)分析方法
4.2 永磁電機(jī)仿真模型的建立
4.2.1 建立二維模型
4.2.2 分配材料
4.2.3 加載邊界條件
4.2.4 設(shè)定運(yùn)動(dòng)部分
4.2.5 網(wǎng)格的剖分
4.3 影響永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的結(jié)構(gòu)因素分析
4.3.1 極槽配合對(duì)齒槽定位轉(zhuǎn)矩的影響
4.3.2 氣隙長(zhǎng)度對(duì)齒槽定位轉(zhuǎn)矩的影響
4.3.3 槽口寬度對(duì)齒槽定位轉(zhuǎn)矩的影響
4.3.4 瓦形磁體覆蓋圓周的大小對(duì)齒槽定位轉(zhuǎn)矩的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)原理樣機(jī)的測(cè)試與調(diào)控
5.1 永磁電機(jī)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的制作
5.2 測(cè)力傳感裝置的搭建
5.2.1 電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理
5.2.2 測(cè)力傳感裝置的實(shí)驗(yàn)標(biāo)定
5.3 實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)臺(tái)及相關(guān)測(cè)試控制儀器
5.4 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)原理性實(shí)驗(yàn)
5.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置的安裝
5.4.2 實(shí)驗(yàn)的基本過程
5.4.3 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)性實(shí)驗(yàn)
5.4.4 電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩調(diào)控實(shí)驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第6章 修正彈剛體彈道模型建立及穩(wěn)定性仿真分析
6.1 坐標(biāo)系的建立
6.2 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
6.3 彈丸的空氣動(dòng)力學(xué)分析
6.3.1 彈丸的空氣動(dòng)力
6.3.2 彈丸的空氣動(dòng)力力矩
6.4 修正彈彈道方程
6.4.1 彈丸質(zhì)心運(yùn)動(dòng)方程
6.4.2 彈丸繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)量矩方程
6.4.3 彈道方程
6.5 修正機(jī)構(gòu)對(duì)原彈道影響的計(jì)算
6.5.1 不同初速條件下彈道的變化
6.5.2 不同射偏條件下彈道的變化
6.6 修正過程的彈丸穩(wěn)定性分析
6.6.1 彈丸的飛行穩(wěn)定性
6.6.2 修正機(jī)構(gòu)的修正能力
6.6.3 射偏條件下的修正過程及穩(wěn)定性分析
6.6.4 橫向干擾條件下的修正過程及穩(wěn)定性分析
6.6.5 綜合干擾條件下的修正過程及穩(wěn)定性分析
6.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Matlab和Simulink的導(dǎo)彈彈道仿真與應(yīng)用 [J]. 劉云南,董滿才,陳戰(zhàn)旗,李文博. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2011(03)
[2]彈道修正彈綜述 [J]. 邱榮劍,陶杰武,王明亮. 國(guó)防技術(shù)基礎(chǔ). 2009(08)
[3]基于減旋的彈道橫偏修正方法反求分析 [J]. 霍鵬飛,楊小會(huì),劉創(chuàng). 探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2008(06)
[4]彈道修正彈六自由度彈道仿真研究 [J]. 徐勁祥. 兵工學(xué)報(bào). 2007(04)
[5]一種空氣動(dòng)力系數(shù)擬合方法 [J]. 徐輝,張毅,董茜,許偉. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2007(01)
[6]極弧系數(shù)組合優(yōu)化的永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法 [J]. 楊玉波,王秀和,丁婷婷,張?chǎng)?張冉,朱常青. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(06)
[7]二維彈道修正引信總體方案和關(guān)鍵技術(shù)分析 [J]. 吳炎烜,范寧軍. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2006(05)
[8]高速電機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及相關(guān)技術(shù)研究 [J]. 王鳳翔. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[9]美軍新型靈巧武器亞瑟王神劍 [J]. 湯磊,張弓胤,劉昕,劉振祿. 飛航導(dǎo)彈. 2006(05)
[10]基于彈道參數(shù)靈敏度函數(shù)一種阻力系數(shù)辯識(shí)方法 [J]. 張健,姚俊,王欣,馬彪. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2005(01)
博士論文
[1]防空彈藥二維脈沖修正方法研究[D]. 姚文進(jìn).南京理工大學(xué). 2007
碩士論文
[1]雙控防爆電磁換向閥流場(chǎng)的可視化研究[D]. 段少帥.太原理工大學(xué). 2010
[2]環(huán)保水性涂料高效分散技術(shù)與裝備研究[D]. 陳品磊.江南大學(xué). 2009
[3]炮彈滑翔飛行的彈道特性與舵偏規(guī)律研究[D]. 丁志杰.南京理工大學(xué). 2008
[4]脈沖式彈道修正彈的修正方法研究[D]. 王濤.南京理工大學(xué). 2005
[5]簡(jiǎn)易控制彈道修正理論研究[D]. 廖選平.南京理工大學(xué). 2003
本文編號(hào):3554096
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