二维修正控制方法研究及仿真分析

发布时间：2021-05-20 16:59

　　随着科技飞速发展和时代快速进步,战争的形式也发生了巨大的变化,现代战争趋于大空间、小规模、精确打击,精确打击不仅可以提高作战效率,还可以有效减少误伤、误炸。二维修正弹是近代发展起来的一种制导弹药,二维弹道修正技术能够大幅度提高火炮打击精度,能显著提高作战实力,是各国相关领域未来的重要研究方向。本文根据二维弹道修正机理和实现方式,确定了弹道修正引信的整体布局,通过对弹道修正引信结构的重点分析,确定弹道修正引信的固定鸭舵外形结构布局,并且设计了鸭舵旋转姿态控制电机、建立修正电机的数学模型,通过斩波控制原理控制修正电机所输出的电磁力矩大小,并给出占空比和电磁力矩的关系。首先,为了实现弹道修正过程中修正舵滚转角的实时检测,在弹道修正引信内的有效空间里,合理的布置了地磁传感器和霍尔传感器,并在此基础上提出一种地磁传感器和霍尔传感器组合测量修正舵滚转角的方法。然后,通过分析固定鸭舵的受力情况,确定了鸭舵滚转角的控制方法,通过PID控制算法进行固定鸭舵滚转角的精确控制。最后,制定修正控制策略,用试验样机在研制的高速试验台上进行修正舵的模拟控制实验,通过模拟弹道修正过程中固定鸭舵减旋控制和修正舵滚转角... 

【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外发展状况
        1.2.1 国外发展状况
        1.2.2 国内发展状况
    1.3 主要研究内容及章节安排
第2章 弹道修正原理及总体方案设计
    2.1 弹道修正概念
        2.1.1 一维修正原理
        2.1.2 二维修正原理
    2.2 总体方案设计
        2.2.1 弹道修正引信结构布局
        2.2.2 固定鸭舵结构设计
        2.2.3 控制系统
        2.2.4 修正策略
    2.3 本章小结
第3章 修正电机结构设计
    3.1 永磁电机转子结构分析
    3.2 永磁电机定子绕组结构分析
    3.3 斜槽法削弱齿槽力矩
    3.4 修正电机数学模型
        3.4.1 修正电机定子相电压方程
        3.4.2 修正电机转矩方程
        3.4.3 修正电机运动方程
        3.4.4 修正电机状态方程
    3.5 永磁电机的电磁转矩特性
    3.6 本章小结
第4章 控制方法研究
    4.1 固定翼鸭舵舵片受力分析
    4.2 固定鸭舵控制原理
        4.2.1 鸭舵控制方法分析
        4.2.2 轴承摩擦力矩计算
        4.2.3 差动舵舵导转力矩计算
        4.2.4 控制电机整流方法
        4.2.5 脉宽调制技术
    4.3 固定鸭舵滚转角测量方法
        4.3.1 弹体滚转角解算原理
        4.3.2 加权平均值滤波算法
        4.3.3 鸭舵滚转角测量方法
        4.3.4 滚转角解算硬件电路
    4.4 固定鸭舵滚转姿态控制
        4.4.1 固定鸭舵减旋控制
        4.4.2 鸭舵滚转角度控制
    4.5 增量型PID控制算法
        4.5.1 采样周期T的选择
        4.5.2 积分项的改进
        4.5.3 对比例环节的改进
        4.5.4 对干扰的抑制
        4.5.5 PID控制器参数整定
        4.5.6 弹道修正流程图
    4.6 本章小结
第5章 半实物实验仿真分析
    5.1 卧式试验台
        5.1.1 驱动电机
        5.1.2 滑环
        5.1.3 联轴器
        5.1.4 传动轴
    5.2 修正电机力矩控制实验
        5.2.1 电阻应变工作原理
        5.2.2 测力装置标定
        5.2.3 修正电机力矩测量
    5.3 滚转角位置测量实验
    5.4 模拟控制实验
    5.5 实验总结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]二维弹道修正引信制导控制系统半实物仿真[J]. 王毅,宋卫东,宋谢恩,吴汉洲.  中国测试. 2016(09)
[2]推力滚针轴承摩擦力矩特性研究[J]. 邓四二,李猛,卢羽佳,代彦宾.  兵工学报. 2015(07)
[3]弹道修正机构中舵机的模拟控制方法[J]. 张福新,王海,郝永平,张健.  制导与引信. 2015(02)
[4]固定鸭舵飞行中的力矩特性分析与仿真计算[J]. 张开创,高欣宝,刘秋生,乐惠宁.  战术导弹技术. 2015(02)
[5]固定鸭舵弹道修正组件发展[J]. 张开创,刘秋生,熊然,张俊坤.  飞航导弹. 2014(03)
[6]导电滑环系统在污水处理厂的应用[J]. 胡立峰.  城镇供水. 2014(01)
[7]山西省高耗能行业用电需求分析[J]. 霍成军,李慧勇.  山西建筑. 2012(32)
[8]某型制导火箭弹弹道仿真[J]. 吕帅,王金柱,仲伟君,郭日红.  国外电子测量技术. 2011(12)
[9]基于减旋控制的侧向弹道修正技术[J]. 史金光,王中原,常思江,李小元.  弹道学报. 2010(03)
[10]伺服电机的无线控制[J]. 周宏新,史军良.  中国设备工程. 2010(05)

博士论文
[1]基于旋转稳定的机动弹药制导技术[D]. 李永博.南京理工大学 2009

硕士论文
[1]预回控制方法研究[D]. 张东东.天津理工大学 2017
[2]弹道修正机构的控制原理及系统设计[D]. 张进超.沈阳理工大学 2016
[3]MACSV控制系统在制浆造纸生产中的应用研究[D]. 蒯万通.齐鲁工业大学 2015
[4]电梯光电编码器接口转换技术研究[D]. 王婷.苏州大学 2015
[5]基于地磁的卫星制导迫弹姿态测量方法研究[D]. 王林.南京理工大学 2015
[6]弹道修正弹执行机构的控制方法研究[D]. 李新福.沈阳理工大学 2015
[7]弹道修正模拟实验装置研究[D]. 张健.沈阳理工大学 2015
[8]灌装机加塞机构的改进与设计[D]. 杨启龙.武汉理工大学 2012
[9]基于旋转舵的弹道控制技术研究[D]. 马宝成.中北大学 2012
[10]基于力与位置柔顺控制的四足机器人运动控制[D]. 杨屹巍.南京航空航天大学 2012



本文编号：3198111