導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)虛擬樣機仿真與驗證
發(fā)布時間:2021-01-21 10:26
導(dǎo)彈在沿預(yù)定彈道飛行的過程中,可能不可避免地要受到各種內(nèi)部干擾(彈體結(jié)構(gòu)誤差、控制儀器誤差、發(fā)動機推力誤差等)和外部干擾(氣流、風等氣象條件的變化)的影響,從而致使導(dǎo)彈改變了它的飛行姿態(tài),最終導(dǎo)致導(dǎo)彈偏離預(yù)定軌跡。導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)通過接收控制系統(tǒng)的控制信號,推動作動器使得發(fā)動機噴管的擺角做出相應(yīng)改變,讓導(dǎo)彈按照正確的軌跡穩(wěn)定飛行。本課題將虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用于導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)的仿真,可使設(shè)計人員在各種虛擬環(huán)境中真實地模擬導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)飛行姿態(tài)情況,快速分析多種設(shè)計方案,可以幫助設(shè)計人員完成無數(shù)次物理樣機無法進行的仿真試驗,直至獲得導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方案;谝陨涎芯勘尘,本課題使用聯(lián)合仿真的方式對導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)虛擬樣機進行仿真與驗證。首先,通過研究導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)的組成以及其工作原理,搭建導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)數(shù)學模型,制定導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)指標體系,從而完成了導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)整體模型的搭建;繼而,使用Solid Works搭建導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)機械模型,同時使用AMESim搭建導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)液壓模型,通過ADAMS與AMESim機液聯(lián)合仿真的方式對導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)進行運動學以及動力學的仿真分析,以此來驗證導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)機械模型的合理...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
東風41洲際導(dǎo)彈當今應(yīng)用于固體彈道導(dǎo)彈的伺服系
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-1-第1章緒論1.1課題背景及研究意義本課題來源于航天科技集團在研項目,目標是進行導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)虛擬樣機的仿真與驗證。本課題研究的對象為固體彈道導(dǎo)彈,固體彈道導(dǎo)彈作為當今導(dǎo)彈的主要發(fā)展趨勢,其逐步成為各個軍事大國的戰(zhàn)略力量的主要部,因此,對于固體彈道導(dǎo)彈的研究也成為我國提升核威懾能力的有效手段。固體彈道導(dǎo)彈在沿預(yù)定彈道飛行的過程中,可能不可避免地要受到來自彈體結(jié)構(gòu)誤差、控制儀器誤差、發(fā)動機推力誤差等內(nèi)部干擾,以及來自氣流、風等氣象條件的變化等外部干擾的影響,這些干擾會使導(dǎo)彈的飛行姿態(tài)發(fā)生改變,從而使得導(dǎo)彈偏離預(yù)定軌跡飛行,大大的影響制導(dǎo)的精度[1]。除了抗干擾能力,導(dǎo)彈的響應(yīng)速度以及控制精度同樣為導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)的主要指標。伺服機構(gòu)作為導(dǎo)彈控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu),是導(dǎo)彈控制、動力以及彈體三個系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)通過接收控制系統(tǒng)的控制信號,將該信號作用在伺服閥上,進而推動作動器,從而推動導(dǎo)彈發(fā)動機尾部的噴管,讓發(fā)動機的推力的作用方向發(fā)生改變,產(chǎn)生預(yù)期方向的控制力矩,讓導(dǎo)彈改變當前的飛行軌跡,使導(dǎo)彈按照正確的軌跡穩(wěn)定飛行[2]。圖1-1東風41洲際導(dǎo)彈圖1-2白楊-m洲際彈道導(dǎo)彈當今應(yīng)用于固體彈道導(dǎo)彈的伺服系統(tǒng)主要包括:電液伺服系統(tǒng)、電動伺服系統(tǒng)以及氣動伺服系統(tǒng)。氣動伺服系統(tǒng)主要是以緩燃火藥發(fā)生器或高壓氣瓶作為能源,這導(dǎo)致其能源提供持續(xù)時間短,工作壓力不足。電動伺服系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)一般為電機,通常存在力矩慣性孝功率質(zhì)量比較低、控制精度
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 慢慢成為機械設(shè)計用戶量最多的軟件。SolidWorks 自帶標準件庫,其包含螺柱、鍵、銷、螺栓、螺母、密封圈、法蘭、螺釘、墊圈、擋圈、型材以及彈簧等常用零部件,其主要模塊包括零件建模、曲面建模、鈑金設(shè)計、高級渲染、幫助文件、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、圖形輸出以及特征識別等。其中的模型數(shù)據(jù)可被用戶直接調(diào)用。 通過 SoildWorks 軟件搭建導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)的機械模型,導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)機械模型主要由作動器、鉸鏈、柔性接頭、噴管固定件、發(fā)動機尾部支撐以及各部位的隔熱防塵部件等組成,在 SoildWorks 中搭建導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)機械模型裝配圖如圖 3-2 所示:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]某定深電液伺服系統(tǒng)的粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制[J]. 何禹錕,高強,侯遠龍. 兵工自動化. 2019(11)
[2]伺服機構(gòu)動態(tài)特性測試系統(tǒng)設(shè)計[J]. 周江平,楊鶴. 計算機測量與控制. 2019(08)
[3]The Separate Meter in Separate Meter Out Control System Using Dual Servo Valves Based on Indirect Adaptive Robust Dynamic Surface Control[J]. CHEN Guangrong,WANG Junzheng,WANG Shoukun,ZHAO Jiangbo,SHEN Wei. Journal of Systems Science & Complexity. 2019(02)
[4]力干擾下的電液位置系統(tǒng)自適應(yīng)魯棒控制[J]. 李旭,芮光超,殷士才,湯裕,沈剛. 液壓與氣動. 2019(02)
[5]基于電液比例控制的采煤機調(diào)高系統(tǒng)研究[J]. 汪亮培. 內(nèi)江科技. 2018(07)
[6]基于多軟件協(xié)同仿真的六自由度平臺虛擬試驗系統(tǒng)[J]. 陳娟,趙君偉,付永領(lǐng),常亮,盧寧. 機床與液壓. 2017(17)
[7]固體火箭發(fā)動機雙噴管推力優(yōu)化設(shè)計仿真[J]. 王明清,王浩. 計算機仿真. 2017(07)
[8]基于AMESim和Simulink聯(lián)合仿真的軋機壓下系統(tǒng)分析[J]. 李強強,靳寶全,高妍,張紅娟. 液壓與氣動. 2016(07)
[9]基于多系統(tǒng)聯(lián)合仿真技術(shù)的液壓系統(tǒng)研究[J]. 何少煒,皮嘉立. 電子測試. 2016(10)
[10]導(dǎo)彈電液伺服機構(gòu)仿真裝置研制[J]. 崔洪亮,劉慶寶,孫興奇,牛萌,秦立紅. 電子產(chǎn)品世界. 2015(10)
碩士論文
[1]魯棒控制液壓伺服系統(tǒng)的仿真研究[D]. 劉景成.遼寧科技大學 2016
[2]基于AMESim的某武器電液伺服系統(tǒng)仿真與優(yōu)化控制研究[D]. 李龍龍.南京理工大學 2015
[3]裝載機工作裝置泵控液壓系統(tǒng)的建模與仿真[D]. 蔡亞南.太原理工大學 2013
[4]冷發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)動力學試驗平臺重錘系統(tǒng)的設(shè)計與仿真研究[D]. 翟小晶.南京理工大學 2013
[5]固體火箭發(fā)動機噴管的設(shè)計與性能仿真[D]. 戶艷.西安電子科技大學 2012
[6]船用舵機電液伺服單元的魯棒控制研究[D]. 何瓊.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[7]基于虛擬樣機的平板車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真研究[D]. 孫曉希.大連理工大學 2008
[8]QFT在連續(xù)回轉(zhuǎn)電液伺服馬達控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 馬育華.哈爾濱工業(yè)大學 2008
[9]航天器展開機構(gòu)虛擬樣機動力學仿真研究[D]. 馬毅.中國科學院研究生院(空間科學與應(yīng)用研究中心) 2006
[10]導(dǎo)彈推力矢量控制電動伺服系統(tǒng)設(shè)計[D]. 劉宏博.西北工業(yè)大學 2006
本文編號:2990988
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
東風41洲際導(dǎo)彈當今應(yīng)用于固體彈道導(dǎo)彈的伺服系
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-1-第1章緒論1.1課題背景及研究意義本課題來源于航天科技集團在研項目,目標是進行導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)虛擬樣機的仿真與驗證。本課題研究的對象為固體彈道導(dǎo)彈,固體彈道導(dǎo)彈作為當今導(dǎo)彈的主要發(fā)展趨勢,其逐步成為各個軍事大國的戰(zhàn)略力量的主要部,因此,對于固體彈道導(dǎo)彈的研究也成為我國提升核威懾能力的有效手段。固體彈道導(dǎo)彈在沿預(yù)定彈道飛行的過程中,可能不可避免地要受到來自彈體結(jié)構(gòu)誤差、控制儀器誤差、發(fā)動機推力誤差等內(nèi)部干擾,以及來自氣流、風等氣象條件的變化等外部干擾的影響,這些干擾會使導(dǎo)彈的飛行姿態(tài)發(fā)生改變,從而使得導(dǎo)彈偏離預(yù)定軌跡飛行,大大的影響制導(dǎo)的精度[1]。除了抗干擾能力,導(dǎo)彈的響應(yīng)速度以及控制精度同樣為導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)的主要指標。伺服機構(gòu)作為導(dǎo)彈控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu),是導(dǎo)彈控制、動力以及彈體三個系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)通過接收控制系統(tǒng)的控制信號,將該信號作用在伺服閥上,進而推動作動器,從而推動導(dǎo)彈發(fā)動機尾部的噴管,讓發(fā)動機的推力的作用方向發(fā)生改變,產(chǎn)生預(yù)期方向的控制力矩,讓導(dǎo)彈改變當前的飛行軌跡,使導(dǎo)彈按照正確的軌跡穩(wěn)定飛行[2]。圖1-1東風41洲際導(dǎo)彈圖1-2白楊-m洲際彈道導(dǎo)彈當今應(yīng)用于固體彈道導(dǎo)彈的伺服系統(tǒng)主要包括:電液伺服系統(tǒng)、電動伺服系統(tǒng)以及氣動伺服系統(tǒng)。氣動伺服系統(tǒng)主要是以緩燃火藥發(fā)生器或高壓氣瓶作為能源,這導(dǎo)致其能源提供持續(xù)時間短,工作壓力不足。電動伺服系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)一般為電機,通常存在力矩慣性孝功率質(zhì)量比較低、控制精度
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 慢慢成為機械設(shè)計用戶量最多的軟件。SolidWorks 自帶標準件庫,其包含螺柱、鍵、銷、螺栓、螺母、密封圈、法蘭、螺釘、墊圈、擋圈、型材以及彈簧等常用零部件,其主要模塊包括零件建模、曲面建模、鈑金設(shè)計、高級渲染、幫助文件、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、圖形輸出以及特征識別等。其中的模型數(shù)據(jù)可被用戶直接調(diào)用。 通過 SoildWorks 軟件搭建導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)的機械模型,導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)機械模型主要由作動器、鉸鏈、柔性接頭、噴管固定件、發(fā)動機尾部支撐以及各部位的隔熱防塵部件等組成,在 SoildWorks 中搭建導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)機械模型裝配圖如圖 3-2 所示:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]某定深電液伺服系統(tǒng)的粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制[J]. 何禹錕,高強,侯遠龍. 兵工自動化. 2019(11)
[2]伺服機構(gòu)動態(tài)特性測試系統(tǒng)設(shè)計[J]. 周江平,楊鶴. 計算機測量與控制. 2019(08)
[3]The Separate Meter in Separate Meter Out Control System Using Dual Servo Valves Based on Indirect Adaptive Robust Dynamic Surface Control[J]. CHEN Guangrong,WANG Junzheng,WANG Shoukun,ZHAO Jiangbo,SHEN Wei. Journal of Systems Science & Complexity. 2019(02)
[4]力干擾下的電液位置系統(tǒng)自適應(yīng)魯棒控制[J]. 李旭,芮光超,殷士才,湯裕,沈剛. 液壓與氣動. 2019(02)
[5]基于電液比例控制的采煤機調(diào)高系統(tǒng)研究[J]. 汪亮培. 內(nèi)江科技. 2018(07)
[6]基于多軟件協(xié)同仿真的六自由度平臺虛擬試驗系統(tǒng)[J]. 陳娟,趙君偉,付永領(lǐng),常亮,盧寧. 機床與液壓. 2017(17)
[7]固體火箭發(fā)動機雙噴管推力優(yōu)化設(shè)計仿真[J]. 王明清,王浩. 計算機仿真. 2017(07)
[8]基于AMESim和Simulink聯(lián)合仿真的軋機壓下系統(tǒng)分析[J]. 李強強,靳寶全,高妍,張紅娟. 液壓與氣動. 2016(07)
[9]基于多系統(tǒng)聯(lián)合仿真技術(shù)的液壓系統(tǒng)研究[J]. 何少煒,皮嘉立. 電子測試. 2016(10)
[10]導(dǎo)彈電液伺服機構(gòu)仿真裝置研制[J]. 崔洪亮,劉慶寶,孫興奇,牛萌,秦立紅. 電子產(chǎn)品世界. 2015(10)
碩士論文
[1]魯棒控制液壓伺服系統(tǒng)的仿真研究[D]. 劉景成.遼寧科技大學 2016
[2]基于AMESim的某武器電液伺服系統(tǒng)仿真與優(yōu)化控制研究[D]. 李龍龍.南京理工大學 2015
[3]裝載機工作裝置泵控液壓系統(tǒng)的建模與仿真[D]. 蔡亞南.太原理工大學 2013
[4]冷發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)動力學試驗平臺重錘系統(tǒng)的設(shè)計與仿真研究[D]. 翟小晶.南京理工大學 2013
[5]固體火箭發(fā)動機噴管的設(shè)計與性能仿真[D]. 戶艷.西安電子科技大學 2012
[6]船用舵機電液伺服單元的魯棒控制研究[D]. 何瓊.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[7]基于虛擬樣機的平板車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真研究[D]. 孫曉希.大連理工大學 2008
[8]QFT在連續(xù)回轉(zhuǎn)電液伺服馬達控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 馬育華.哈爾濱工業(yè)大學 2008
[9]航天器展開機構(gòu)虛擬樣機動力學仿真研究[D]. 馬毅.中國科學院研究生院(空間科學與應(yīng)用研究中心) 2006
[10]導(dǎo)彈推力矢量控制電動伺服系統(tǒng)設(shè)計[D]. 劉宏博.西北工業(yè)大學 2006
本文編號:2990988
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