一种新型地效靶机的设计与控制

发布时间：2017-09-23 23:28

  本文关键词：一种新型地效靶机的设计与控制

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【摘要】：地效靶机是指借助地面效应在近海平面或近地飞行的一种特殊的靶机。它可以利用地面效应,实现海上超低空飞行,通过遥控或按照预先设定好的飞行路径与模式,于军事演习或武器试验时模拟敌对航空器或来袭导弹,为舰载或岸载武器的进行反低空超低空试验或训练提供目标,也可用于研究飞行器海面低空突防技术。本文在实验室已有航空无人靶机的基础上,根据地效飞行器的地面效应原理、气动特性,并考虑实际任务需求,兼顾成批量生产的成本,设计了一种适合于在地效区飞行的靶机,并在原有的飞控系统上进行了有针对性的改动,重点是为了更好的适应地效飞行的稳定性控制要求,添加了必要的传感器,如无线电高度表和垂直线加速度计;针对地效飞行控制的纵向稳定性不好的特点,利用滑模变结构法,设计了地效靶机的飞行高度控制系统,为地效靶机提供了安全有效的高度控制方法,进一步提高了地效飞行安全性与稳定性,并进行了仿真验证。为完成整个系统的设计,最后介绍了其地面测控系统的组成及软件、功能设计,为地效靶机的进一步试验及改进打下基础。
【关键词】：地面效应 靶机 数学模型 滑模变结构控制
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ06;V27
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 注释表9-10
• 缩略词10-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 地面效应及地效飞行器简介11-12
• 1.2 地效飞行器发展历程及现状12-14
• 1.3 滑模变结构控制理论14-15
• 1.4 课题的背景及意义15-17
• 1.5 当前面临的主要问题17
• 1.6 论文的主要内容及章节安排17-19
• 第二章 地效靶机总体设计19-29
• 2.1 地效靶机的总体技术指标和性能要求19-20
• 2.2 地效靶机布局型式20-25
• 2.2.1 气动特性20-21
• 2.2.2 纵向稳定性分析21-23
• 2.2.3 机翼翼型23
• 2.2.4 尾翼翼型23-24
• 2.2.5 机身型式24
• 2.2.6 动力装置24-25
• 2.3 地效靶机总体参数计算25-28
• 2.3.1 地效靶机任务剖面图25
• 2.3.2 初步重量估算25-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 地效靶机的数学模型与控制律设计29-49
• 3.1 数学模型建立29-37
• 3.1.1 常用坐标系与符号29-30
• 3.1.2 坐标系之间的转换30
• 3.1.3 数学模型30-37
• 3.2 控制回路及其控制律37-48
• 3.2.1 航向控制回路及其控制律38-39
• 3.2.2 速度控制回路及其控制律39
• 3.2.3 高度控制回路及其控制律39-48
• 3.3 本章小结48-49
• 第四章 地效靶机控制系统实现49-57
• 4.1 功能与指标49-50
• 4.2 机载飞行控制系统的实现50-54
• 4.2.1 机载飞行控制系统的总体硬件设计50-51
• 4.2.2 地效区飞行高度监测系统51-52
• 4.2.3 导航方式52
• 4.2.4 飞行控制模式52-53
• 4.2.5 安全飞行保护机制53-54
• 4.3 地面测控系统54-56
• 4.3.1 硬件实现54-55
• 4.3.2 软件设计55-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 总结与展望57-59
• 5.1 总结57
• 5.2 展望57-59
• 参考文献59-62
• 致谢62-63
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文63

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本文编号：908082