模型舵变姿态角的自动控制方案设计及应用研究
发布时间：2021-05-06 00:51
随着现代战争模式的日益发展,制空权的争夺变得越发重要。而作为制空权争夺的核心——战机的研制,也成为各个大国军事科研领域的重中之重。在如今打拼综合国力的国际形势之下,新一代战机的研发预算已呈现几何级数的增长。美国的于上世纪九十年代研发的第四代战机F22猛禽,其研制和生产线成本接近500亿美元,若考虑到设计时期的探索及技术攻关成本的话,总费用高达千亿美元,导致其单机成本超过3.5亿美元,高于13吨黄金的价格。正是因为新一代高精尖战机造价高企,使用风洞来进行航空装备——尤其是战机的研发成为了各国争相发展和使用的研制手段。虽然风洞试验不是唯一手段,但也是目前战机研制门槛相对较低、控制研发成本相对低廉的手段之一。而如何进一步降低风洞试验的成本,使我们将研发资源最大化,成为了摆在每个航空人面前的一个课题。本文通过改进试验模型舵面变姿态角的方式,来进一步降低风洞试验的成本,利用较为先进的微电机自动控制的方式,来实现原有的技术水平所无法实现的试验效果,通过对模型舵面的自动控制,完成模型姿态角的自动控制。该方案的实用性广泛,不但可以应用在风洞试验模型的自动控制上,也可以广泛应用于航天、船舶、无人机等各个...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究的目的及意义
1.2 风洞的工作原理
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 论文研究方案与传统方案对比及优缺点
1.4.1 传统解决方案及其优缺点
1.4.2 论文研究方案的优势
1.5 论文主要工作及结构安排
第2章 模型舵面变姿态角的自动控制方案设计
2.1 模型机械控制机构
2.1.1 试验机构的机械总图
2.1.2 模型机械机构的测试
2.1.3 模型机械机构的运行效果
2.2 模型舵面控制系统
2.2.1 模型舵面控制系统的设计方案
2.2.2 模型舵面控制系统的组成
2.2.3 模型舵面控制系统的工作原理图
2.2.4 模型舵面控制系统的控制流程
2.2.5 模型舵面控制系统的主要技术性能指标
2.3 本章小结
第3章 舵面角度校准系统和舵面角度的校准
3.1 舵面角度的校准系统
3.1.1 舵面角度自动校准系统的设计方案
3.1.2 舵面角度自动校准系统的组成
3.1.3 倾角传感器的参数
3.1.4 倾角传感器的校准公式
3.1.5 舵面角度自动校准系统的工作过程
3.2 舵面角度的校准
3.2.1 系统长线传输抗干扰测试
3.2.2 舵面角度的静态校准
3.2.3 舵面角度的加载测试
3.3 本章小结
第4章 FL5风洞变姿态角自动控制验证性试验
4.1 风洞试验计划
4.2 FL5风洞的试验内容
4.2.1 FL-5 风洞简介
4.2.2 天平、支撑方式及试验风速的选择
4.2.3 FL-5 风洞的验证性试验
4.3 FL5风洞试验的曲线及分析
4.3.1 试验曲线分析的依据和解释说明
4.3.2 横向重复性试验结果分析
4.3.3 纵向重复性试验结果分析
4.3.4 FL5风洞试验曲线分析小结
4.4 本章小结
第5章 FL8风洞变姿态角自动控制对比试验
5.1 风洞试验计划
5.2 FL8风洞的试验内容
5.2.1 FL-8 风洞简介
5.2.2 天平、支撑方式及试验风速的选择
5.2.3 FL-8 风洞的对比试验
5.3 FL8风洞试验的曲线及分析
5.3.1 试验曲线分析依据的解释说明
5.3.2 重复性精度试验结果分析
5.3.3 变攻角横向对比试验结果分析
5.3.4 自动控制与手动变角片对比试验结果分析
5.3.5 FL8风洞试验曲线分析小结
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]伺服电机控制的VB设计[J]. 杨添博,武威,张广宇,庄树明,王琳,杨玉新. 工程与试验. 2013(01)
[2]步进电机和伺服电机的性能综合比较[J]. 伺服控制. 2013(02)
[3]浅谈微电机壳体螺纹孔加工机设计[J]. 刘璐. 华章. 2013 (03)
[4]内埋式模型操纵面自动变角度系统研制[J]. 董国庆,李强,李周复,徐龙金,刘喜贺. 实验流体力学. 2010(03)
[5]低速风洞变角度系统的设计[J]. 杨恩霞,杨硕. 机械工程师. 2008(09)
硕士论文
[1]进口连续离子交换设备的国产化配套与改造[D]. 于广瑛.上海交通大学 2012
[2]高精度数控联动回转工作台关键技术的研究[D]. 高红娟.苏州大学 2010
[3]行波型超声电机的摩擦磨损实验装置和磨损实验研究[D]. 吴辛.南京航空航天大学 2009
[4]船体外板数控测量装置研究[D]. 廖保华.武汉理工大学 2008
本文编号：3170917
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究的目的及意义
1.2 风洞的工作原理
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 论文研究方案与传统方案对比及优缺点
1.4.1 传统解决方案及其优缺点
1.4.2 论文研究方案的优势
1.5 论文主要工作及结构安排
第2章 模型舵面变姿态角的自动控制方案设计
2.1 模型机械控制机构
2.1.1 试验机构的机械总图
2.1.2 模型机械机构的测试
2.1.3 模型机械机构的运行效果
2.2 模型舵面控制系统
2.2.1 模型舵面控制系统的设计方案
2.2.2 模型舵面控制系统的组成
2.2.3 模型舵面控制系统的工作原理图
2.2.4 模型舵面控制系统的控制流程
2.2.5 模型舵面控制系统的主要技术性能指标
2.3 本章小结
第3章 舵面角度校准系统和舵面角度的校准
3.1 舵面角度的校准系统
3.1.1 舵面角度自动校准系统的设计方案
3.1.2 舵面角度自动校准系统的组成
3.1.3 倾角传感器的参数
3.1.4 倾角传感器的校准公式
3.1.5 舵面角度自动校准系统的工作过程
3.2 舵面角度的校准
3.2.1 系统长线传输抗干扰测试
3.2.2 舵面角度的静态校准
3.2.3 舵面角度的加载测试
3.3 本章小结
第4章 FL5风洞变姿态角自动控制验证性试验
4.1 风洞试验计划
4.2 FL5风洞的试验内容
4.2.1 FL-5 风洞简介
4.2.2 天平、支撑方式及试验风速的选择
4.2.3 FL-5 风洞的验证性试验
4.3 FL5风洞试验的曲线及分析
4.3.1 试验曲线分析的依据和解释说明
4.3.2 横向重复性试验结果分析
4.3.3 纵向重复性试验结果分析
4.3.4 FL5风洞试验曲线分析小结
4.4 本章小结
第5章 FL8风洞变姿态角自动控制对比试验
5.1 风洞试验计划
5.2 FL8风洞的试验内容
5.2.1 FL-8 风洞简介
5.2.2 天平、支撑方式及试验风速的选择
5.2.3 FL-8 风洞的对比试验
5.3 FL8风洞试验的曲线及分析
5.3.1 试验曲线分析依据的解释说明
5.3.2 重复性精度试验结果分析
5.3.3 变攻角横向对比试验结果分析
5.3.4 自动控制与手动变角片对比试验结果分析
5.3.5 FL8风洞试验曲线分析小结
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]伺服电机控制的VB设计[J]. 杨添博,武威,张广宇,庄树明,王琳,杨玉新. 工程与试验. 2013(01)
[2]步进电机和伺服电机的性能综合比较[J]. 伺服控制. 2013(02)
[3]浅谈微电机壳体螺纹孔加工机设计[J]. 刘璐. 华章. 2013 (03)
[4]内埋式模型操纵面自动变角度系统研制[J]. 董国庆,李强,李周复,徐龙金,刘喜贺. 实验流体力学. 2010(03)
[5]低速风洞变角度系统的设计[J]. 杨恩霞,杨硕. 机械工程师. 2008(09)
硕士论文
[1]进口连续离子交换设备的国产化配套与改造[D]. 于广瑛.上海交通大学 2012
[2]高精度数控联动回转工作台关键技术的研究[D]. 高红娟.苏州大学 2010
[3]行波型超声电机的摩擦磨损实验装置和磨损实验研究[D]. 吴辛.南京航空航天大学 2009
[4]船体外板数控测量装置研究[D]. 廖保华.武汉理工大学 2008
本文编号：3170917
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