本文以提高防空火箭炮的射擊精度為出發(fā)點(diǎn),進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)射響應(yīng)特性問(wèn)題的研究。 根據(jù)車(chē)載防空火箭炮發(fā)射過(guò)程的物理特點(diǎn),基于相對(duì)坐標(biāo)系和廣義遞歸算法研究了防空火箭炮多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的建模理論和方法。依據(jù)防空火箭炮系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖形描述,應(yīng)用遞歸算法計(jì)算了系統(tǒng)關(guān)于廣義相對(duì)坐標(biāo)的笛卡爾速度和力的偏微分,并例舉了遞歸計(jì)算順序。 用虛擬樣機(jī)技術(shù)建立了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真。分析提高火箭射擊精度的措施,從減小初始擾動(dòng)中間偏差的角度出發(fā),應(yīng)用多枚彈同時(shí)點(diǎn)火的發(fā)射方式,分析了可能的射序,并對(duì)比了射序的優(yōu)劣,獲得了一些有益的結(jié)論。提出了變間隔的發(fā)射方法,根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,采集動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果的樣本數(shù)據(jù)點(diǎn),通過(guò)樣本點(diǎn)構(gòu)建近似模型,模擬射擊間隔和初始擾動(dòng)中間偏差之間的非線性近似關(guān)系,并將高精度近似模型與多島遺傳算法相結(jié)合,從而完成射擊間隔的優(yōu)化。近似模型方法可以顯著減少優(yōu)化計(jì)算成本,合理的變射擊間隔能夠有效提高射擊密集度。 建立了車(chē)載防空火箭炮剛?cè)狁詈习l(fā)射動(dòng)力學(xué)模型,考慮了定向管與車(chē)大梁的彈性變形。綜合考慮模態(tài)縮減法和有限元節(jié)點(diǎn)法兩種柔性體建模方法的優(yōu)缺點(diǎn),并根據(jù)車(chē)載防空火箭炮系統(tǒng)的自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用模態(tài)縮...

【文章頁(yè)數(shù)】：146 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 發(fā)射動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 多體仿真的現(xiàn)狀和趨勢(shì)
        1.2.3 工程優(yōu)化中的近似模型方法
        1.2.4 現(xiàn)代優(yōu)化理論
        1.2.5 變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與控制研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究工作
    1.4 本章小結(jié)
2 基于相對(duì)坐標(biāo)系和遞歸算法的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)
    2.1 引言
    2.2 多剛體動(dòng)力學(xué)廣義遞歸算法
        2.2.1 鄰接剛體相對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)遞歸關(guān)系
        2.2.2 相對(duì)坐標(biāo)系下的廣義力遞歸關(guān)系
        2.2.3 多剛體動(dòng)力學(xué)方程和DAE解法
        2.2.4 廣義的遞歸算法
    2.3 模態(tài)縮減法的多柔體動(dòng)力學(xué)廣義遞歸算法
        2.3.1 兩相鄰柔性體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)
        2.3.2 多柔體動(dòng)力學(xué)方程和DAE解法
        2.3.3 廣義的遞歸算法
    2.4 相對(duì)節(jié)點(diǎn)法的多柔體動(dòng)力學(xué)廣義遞歸算法
        2.4.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系定義
        2.4.2 平衡方程
        2.4.3 相對(duì)節(jié)點(diǎn)法動(dòng)力學(xué)方程和DAE解法
    2.5 小結(jié)
3 防空火箭炮系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
    3.1 引言
    3.2 車(chē)載防空火箭炮系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)模型
        3.2.1 車(chē)載防空火箭炮系統(tǒng)的三維建模
        3.2.2 車(chē)載防空火箭炮系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模
        3.2.3 防空火箭炮系統(tǒng)發(fā)射載荷的施加
    3.3 仿真方法及參數(shù)驗(yàn)證
    3.4 小結(jié)
4 防空火箭炮發(fā)射順序和間隔優(yōu)化分析
    4.1 引言
    4.2 火箭射擊密集度的影響因素
        4.2.1 提高密集度的重要性
        4.2.2 影響初始擾動(dòng)的因素
        4.2.3 減小初始擾動(dòng)的措施
        4.2.4 發(fā)射裝置引起的初始擾動(dòng)計(jì)算
    4.3 發(fā)射順序優(yōu)化
        4.3.1 發(fā)射順序?qū)Y(jié)構(gòu)參數(shù)的影響
        4.3.2 發(fā)射順序分析
        4.3.3 發(fā)射順序仿真結(jié)果
    4.4 固定射擊間隔分析
    4.5 基于近似模型的變間隔優(yōu)化分析
        4.5.1 優(yōu)化模型和策略
        4.5.2 試驗(yàn)研究
        4.5.3 近似模型建模方法
        4.5.4 多島遺傳算法
        4.5.5 優(yōu)化問(wèn)題的實(shí)現(xiàn)
        4.5.6 優(yōu)化問(wèn)題的求解
    4.6 小結(jié)
5 防空火箭炮剛?cè)狁詈习l(fā)射動(dòng)力學(xué)分析
    5.1 引言
    5.2 剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模方法
        5.2.1 模態(tài)縮減法
        5.2.2 有限元節(jié)點(diǎn)法
        5.2.3 柔性接觸算法
    5.3 柔性體建模
        5.3.1 柔性大梁模型的建立
        5.3.2 柔性定向管模型的建立
    5.4 剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型
    5.5 仿真及結(jié)果分析
    5.6 結(jié)論
6 防空火箭炮動(dòng)態(tài)跟蹤發(fā)射響應(yīng)分析
    6.1 引言
    6.2 動(dòng)力學(xué)控制
        6.2.1 發(fā)射響應(yīng)控制
        6.2.2 動(dòng)態(tài)跟蹤發(fā)射時(shí)火箭彈離管參數(shù)的確定
    6.3 動(dòng)力學(xué)與控制系統(tǒng)耦合建模
        6.3.1 控制模型
        6.3.2 控制器參數(shù)的整定
    6.4 動(dòng)態(tài)跟蹤過(guò)程中的發(fā)射響應(yīng)分析
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)束語(yǔ)
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3803308