基于超声电机制动机构的舵机设计与试验
发布时间：2020-12-29 13:06
制导炮弹是一种不改变传统炮弹发射形式的情况下,使其具备制导功能的一种新型弹药。本文针对在国家对制导炮弹的紧迫需求下,提出一种基于超声电机制动方式的高旋转制导炮弹舵机组件。采用基于超声电机摩擦制动的方式设计了一种舵机组件方案,该组件可用于高旋转载体的舵机速度控制,具有响应速度快、分辨率高、无电磁干扰等特点。文章建立了基于超声电机进给模式的摩擦制动力学模型,进行了仿真分析,搭建了功能试验平台,以及加工了样机进行集成装配和试验分析。具体研究内容概括如下:1.介绍了制导炮弹的概念及原理,目前国内外研究现状,分析各型号制导炮弹的优缺点,指出了高旋转炮弹载体舵机控制的特点和性能要求,同时介绍了压电作动器概念与发展,指出了本文的研究目标及主要内容。2.建立了基于超声电机进给模式的接触界面摩擦模型和制动模型,搭建了初步试验平台及GDD试验平台,进行了实验分析,并对该机构的制动减速效果以及性能进行了一定的研究。3.设计了一种基于三角形放大原理的微位移放大机构,在分析其作动原理的基础上建立了柔性铰链模型和制动模型,对机构进行了有限元仿真以及实验分析,对其模态、应力作了仿真,实验测试了其机电特性、动态特性。...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某部队进行火炮演练随着科学技术的创新发展，导弹的研制应用在一定程度上解决了传统火炮的缺点，导弹依
图 1.2 铜斑蛇激光末制导炮弹国开始研制 XM982 神剑制导炮弹如图 1.3 所示。神剑首次采用了位系统 GPS 复合制导技术，是一种全自主式制导炮弹，这一举措预]。在炮弹飞行过程中，其 GPS 模块从至少 4 个卫星上获取时间与点信息进行对比，同时，炮弹尾部的稳定翼迅速张开，弹体的质心行状态。当炮弹飞行至弹道顶端时，弹体前端的 4 片控制舵翼弹出制机构，通过改变舵翼的偏角，可以改变炮弹的气动状态，从而改身位置信息与目标信息的对比结果，将修正指令发送至舵机，从而控制。由于其独特的技术原理，神剑能够在各种气候条件工作，而最大射程能达到 40km~50km。神剑的作战效果非常好，在 2007 年具有 10m CEP 和近乎垂直的攻角命中目标点进行轰炸，给人们留果非常好，但它也存在着致命的缺点，如果炮弹与目标位置超过 1量到目标位置信息。所以这一缺陷在实际应用中会产生较大的误差
图 1.2 铜斑蛇激光末制导炮弹开始研制 XM982 神剑制导炮弹如图 1.3 所示。神剑首次采统 GPS 复合制导技术，是一种全自主式制导炮弹，这一举炮弹飞行过程中，其 GPS 模块从至少 4 个卫星上获取时间息进行对比，同时，炮弹尾部的稳定翼迅速张开，弹体的态。当炮弹飞行至弹道顶端时，弹体前端的 4 片控制舵翼构，通过改变舵翼的偏角，可以改变炮弹的气动状态，从置信息与目标信息的对比结果，将修正指令发送至舵机，。由于其独特的技术原理，神剑能够在各种气候条件工作射程能达到 40km~50km。神剑的作战效果非常好，在 20 10m CEP 和近乎垂直的攻角命中目标点进行轰炸，给人们常好，但它也存在着致命的缺点，如果炮弹与目标位置超目标位置信息。所以这一缺陷在实际应用中会产生较大的
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国精确制导组件技术发展现状分析[J]. 曹红锦. 四川兵工学报. 2015(09)
[2]菱形压电微位移放大机构的设计[J]. 黄卫清,史小庆,王寅. 光学精密工程. 2015(03)
[3]一种位移放大微动平台的设计和特性分析[J]. 李会文,吴晖辉,胡俊峰. 机床与液压. 2014(15)
[4]中国制导炮弹 射程堪比导弹[J]. 科学大观园. 2013(19)
[5]压电材料的研究新进展[J]. 温建强,章力旺. 应用声学. 2013(05)
[6]国外制导炮弹发展综述[J]. 白毅,仲海东,秦雅娟,夜乐萍. 飞航导弹. 2013(05)
[7]国外末制导弹药的发展与研究[J]. 王强,石丽娜,严慎武,王晓军. 飞航导弹. 2013(04)
[8]二维弹道修正弹鸭舵修正机构气动特性研究[J]. 张嘉易,王广,郝永平. 弹箭与制导学报. 2013(02)
[9]灵巧弹药发展概述[J]. 孙传杰,钱立新,胡艳辉,高海鹰,刘飞. 含能材料. 2012(06)
[10]压电叠堆位移放大致动器的动态特性[J]. 靳宏,金龙,徐志科,吴明清,鲍诗杰. 振动与冲击. 2012(21)
博士论文
[1]新型直线超声电机的研究及其在运动平台中的应用[D]. 时运来.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]基于压电材料的压电板主动控制研究[D]. 姚浩峰.吉林大学 2015
[2]二维弹道修正弹修正机构设计及其气动特性分析[D]. 孟庆宇.沈阳理工大学 2012
[3]二维弹道修正弹的气动特性研究[D]. 许安勇.南京理工大学 2010
[4]基于灵巧弹药的目标探测与弹道修正技术研究[D]. 张斌.中北大学 2010
[5]鸭式制导火箭弹的稳定性与操纵性气动设计[D]. 吴军飞.南京理工大学 2009
[6]弹道修正弹舵机的结构设计和控制[D]. 王俊全.南京理工大学 2004
[7]多自由度微位移工作台的研究[D]. 姚燕生.合肥工业大学 2003
本文编号：2945691
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某部队进行火炮演练随着科学技术的创新发展，导弹的研制应用在一定程度上解决了传统火炮的缺点，导弹依
图 1.2 铜斑蛇激光末制导炮弹国开始研制 XM982 神剑制导炮弹如图 1.3 所示。神剑首次采用了位系统 GPS 复合制导技术，是一种全自主式制导炮弹，这一举措预]。在炮弹飞行过程中，其 GPS 模块从至少 4 个卫星上获取时间与点信息进行对比，同时，炮弹尾部的稳定翼迅速张开，弹体的质心行状态。当炮弹飞行至弹道顶端时，弹体前端的 4 片控制舵翼弹出制机构，通过改变舵翼的偏角，可以改变炮弹的气动状态，从而改身位置信息与目标信息的对比结果，将修正指令发送至舵机，从而控制。由于其独特的技术原理，神剑能够在各种气候条件工作，而最大射程能达到 40km~50km。神剑的作战效果非常好，在 2007 年具有 10m CEP 和近乎垂直的攻角命中目标点进行轰炸，给人们留果非常好，但它也存在着致命的缺点，如果炮弹与目标位置超过 1量到目标位置信息。所以这一缺陷在实际应用中会产生较大的误差
图 1.2 铜斑蛇激光末制导炮弹开始研制 XM982 神剑制导炮弹如图 1.3 所示。神剑首次采统 GPS 复合制导技术，是一种全自主式制导炮弹，这一举炮弹飞行过程中，其 GPS 模块从至少 4 个卫星上获取时间息进行对比，同时，炮弹尾部的稳定翼迅速张开，弹体的态。当炮弹飞行至弹道顶端时，弹体前端的 4 片控制舵翼构，通过改变舵翼的偏角，可以改变炮弹的气动状态，从置信息与目标信息的对比结果，将修正指令发送至舵机，。由于其独特的技术原理，神剑能够在各种气候条件工作射程能达到 40km~50km。神剑的作战效果非常好，在 20 10m CEP 和近乎垂直的攻角命中目标点进行轰炸，给人们常好，但它也存在着致命的缺点，如果炮弹与目标位置超目标位置信息。所以这一缺陷在实际应用中会产生较大的
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国精确制导组件技术发展现状分析[J]. 曹红锦. 四川兵工学报. 2015(09)
[2]菱形压电微位移放大机构的设计[J]. 黄卫清,史小庆,王寅. 光学精密工程. 2015(03)
[3]一种位移放大微动平台的设计和特性分析[J]. 李会文,吴晖辉,胡俊峰. 机床与液压. 2014(15)
[4]中国制导炮弹 射程堪比导弹[J]. 科学大观园. 2013(19)
[5]压电材料的研究新进展[J]. 温建强,章力旺. 应用声学. 2013(05)
[6]国外制导炮弹发展综述[J]. 白毅,仲海东,秦雅娟,夜乐萍. 飞航导弹. 2013(05)
[7]国外末制导弹药的发展与研究[J]. 王强,石丽娜,严慎武,王晓军. 飞航导弹. 2013(04)
[8]二维弹道修正弹鸭舵修正机构气动特性研究[J]. 张嘉易,王广,郝永平. 弹箭与制导学报. 2013(02)
[9]灵巧弹药发展概述[J]. 孙传杰,钱立新,胡艳辉,高海鹰,刘飞. 含能材料. 2012(06)
[10]压电叠堆位移放大致动器的动态特性[J]. 靳宏,金龙,徐志科,吴明清,鲍诗杰. 振动与冲击. 2012(21)
博士论文
[1]新型直线超声电机的研究及其在运动平台中的应用[D]. 时运来.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]基于压电材料的压电板主动控制研究[D]. 姚浩峰.吉林大学 2015
[2]二维弹道修正弹修正机构设计及其气动特性分析[D]. 孟庆宇.沈阳理工大学 2012
[3]二维弹道修正弹的气动特性研究[D]. 许安勇.南京理工大学 2010
[4]基于灵巧弹药的目标探测与弹道修正技术研究[D]. 张斌.中北大学 2010
[5]鸭式制导火箭弹的稳定性与操纵性气动设计[D]. 吴军飞.南京理工大学 2009
[6]弹道修正弹舵机的结构设计和控制[D]. 王俊全.南京理工大学 2004
[7]多自由度微位移工作台的研究[D]. 姚燕生.合肥工业大学 2003
本文编号：2945691
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