一种二维精密伺服跟踪机构设计与分析

发布时间：2020-06-28 18:03

【摘要】：作为军事应用的一个重要领域,导弹技术的发展有着不可替代的地位。其中作为导弹“眼睛”的导引头,其重要性更是不言而喻。导引头的主要作用是截获、跟踪辐射源(目标)。而如何保证导引头可靠、精确的跟踪目标,靠的则是导引头的雷达寻的制导;其中,伺服跟踪机构是导引头雷达寻的制导系统中核心部件之一。伺服跟踪机构性能的优劣直接影响着导引头的整体性能。在雷达寻的制导中,伺服跟踪机构是实现雷达导引的基础,它需要具有控制特性好,动态响应好,重量轻,结构紧凑,低速平稳性好等特点。在具体使用环境中,导弹命中目标前,导弹与目标的夹角一般在30°~60°范围内,所以伺服跟踪机构回转角度设计要考虑满足最大值;但是由于受安装结构的限制,一般伺服跟踪机构最大活动角度在40°左右。本课题针对运动角度限制问题,设计一种结构紧凑、具有更大运动角度范围、满足各项伺服运动指标的轻量化高精度二维伺服跟踪机构。二维伺服跟踪机构设计前期,广泛查阅和对比国内外资料,总结常见的伺服跟踪机构种类,比较不同结构的应用范围和环境、结构优缺点,确定采用X-Y型结构伺服跟踪机构来开展设计;建立三维建模,引入结构优化,主要针对质量分布、传动形式展开设计优化,使总质量最轻、占用空间最小的指标要求在满足刚度的前提下获得。在结构已定的前提下满足控制系统设计的性能要求,同时采用控制设计优化方法,使系统具有优异的伺服跟踪性能。建立电机驱动模型,以寻求最优综合性能为目标,通过控制和结构的优化综合,找到给定的控制参数和结构参数,最优的控制增益和结构设计变量值。二维服跟踪机构的设计不仅认真权衡先进性与现实性之间的关系,又使研制的机构在技术上具有较长生命力和良好的费效比。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ765.331
【图文】：

机前端的圆锥扫描雷达朝着目标发射电磁波波束，并且跟踪目进入到雷达的波束区域，导弹尾部天线接收雷达波束的圆锥扫弹导引头确定导弹相对波束旋转轴偏离的方向，形成俯仰和航过导弹自动驾驶仪控制导弹沿等强线方向飞行。由于等强线是所以导弹向目标飞去。雷达波束制导的原理,如图 1-1 所示。

图 1-2 被动式雷达导引原理图主动式雷达的导引系统的组成包括：导弹上的导引头和自动驾驶仪3]。载机雷达产生电磁波，用以照射并跟踪目标，被跟踪目标反射导引头接收。导引头则根据回波信号来跟踪目标，同时经过处理的

本文编号：2733304