飞行器三轴仿真转台动力学分析与实验研究
发布时间：2021-11-24 10:10
三轴仿真转台主要用于制导武器系统的地面半实物仿真实验，复现其横滚、偏航和俯仰运动的动力学特性，其性能优劣直接影响到飞行器仿真结果的准确性、可靠性以及导弹研制性能的优劣。随着当代军事技术的不断发展，仿真转台的技术水平和应用要求也越来越高，因此需要更高精度、高性能的仿真转台以满足飞行模拟器的研制和试验。本文围绕飞行器三轴仿真转台的高动静态性能问题，进行了基于有限元分析软件的结构动力学分析，并基于虚拟仪器技术对解耦后的外框架控制系统进行了实验研究，满足了飞行器研制的高性能指标要求。论文主要工作如下：首先，本文依据转台系统的基本动静态特性指标的要求进行了机械台体结构设计，运用有限元分析软件对其进行结构动力学分析，并得出转台的动态响应结果，证实了该转台系统结构设计满足频响性能的要求。其次，建立了飞行器三轴仿真转台的数学模型，分析了各转轴之间的耦合问题，同时设计出了转台的PID解耦控制器，并给出了控制系统的仿真结果。再次，基于虚拟仪器技术，对解耦后的外框架控制系统进行了系统性的软硬件设计，介绍了硬件平台的构成和测试元件的选型，阐述了软件程序的各功能模块原理，验证了转台测控系统的可靠性。最后，本文完...
【文章来源】：武汉工程大学湖北省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电机驱动转台(AC3337)
5图 1.2 液压驱动转台(HD7736)[11]技术指标技术经过多年的发展，已经在国际上形成了可信度比较通常仿真转台的主要技术指标有三种：结构性指标、静标。 构性指标，包括最大角速度、最大摆角、转角范围、惯性
图 2.1 三轴仿真转台的结构原理图 2.2 系统的驱动元件及驱动方式选择2.2.1 电动机的选择在仿真转台的电机驱动方式中，常见的电机驱动有力矩电动机和直流伺服电动机这两种应用比较广泛的电动机。力矩电动机的转速较低，安装方便，可直接驱动转台框架运动，且其最高转速与驱动力矩成反比。通常情况下，直流伺服电动机由于轴向尺寸大而比较适合用于驱动仿真转台的外框轴运动。 无刷直流力矩电动机兼具力矩电动机和直流伺服电动机这两种电动机的优点，不仅启动力矩大，调速性能好，而且还可用于直接驱动转台运动，因而在种类多元化和功能多样化的电动机中非常受用户欢迎而广
【参考文献】：
期刊论文
[1]2204滚动轴承的有限元分析与研究[J]. 岳亮. 机械管理开发. 2010(06)
[2]基于TCP/IP协议激光测距仪数据读取及在Labview的实现[J]. 谭福生,杨军,申纯太. 上海电气技术. 2010(01)
[3]基于LQG/LTR方法的飞机自动着陆系统设计[J]. 刘冰,艾剑良. 动力学与控制学报. 2010(01)
[4]新型仿真转台设计方案研究[J]. 马杰,姚郁. 系统仿真学报. 2009(S2)
[5]仿真转台频率响应指标的确定方法研究[J]. 符文星,孙力,朱苏朋,曾庆华. 弹箭与制导学报. 2009(04)
[6]惯导测试与运动仿真技术的特点与发展[J]. 刘樾,李亚军. 航空精密制造技术. 2008(06)
[7]基于LabVIEW的数据采集及处理模块设计[J]. 史丽红,李坤. 科技信息(学术研究). 2008(29)
[8]基于LabVIEW的SIP系统辨识设计与实现[J]. 李超,李幼媛,尹宝娟,孙娜,左新. 自动化博览. 2008(08)
[9]三轴转台运动学仿真与结构有限元分析[J]. 耿雷,季旭,李海越. 机械设计与制造. 2008(05)
[10]大功率三轴电动仿真转台控制系统的工程实现[J]. 谢慕君,谭旭光,杨海蓉. 测控技术. 2008(04)
博士论文
[1]基于H∞控制理论的液压三轴仿真转台控制系统研究[D]. 王本永.哈尔滨工业大学 2008
[2]三轴飞行仿真转台控制系统设计与控制算法研究[D]. 周长义.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2005
硕士论文
[1]姿态模拟器结构与控制系统设计[D]. 曾斌.哈尔滨工业大学 2011
[2]基于LabVIEW的远程测控技术的研究与应用[D]. 赵金光.北京交通大学 2008
[3]单轴测试转台控制系统设计[D]. 李子超.哈尔滨工业大学 2008
[4]基于LabVIEW的热电空调温度模糊控制系统的研究[D]. 张鑫.大连海事大学 2008
[5]基于PMAC的三轴仿真转台系统研究[D]. 刘文佳.哈尔滨工程大学 2008
[6]双液压马达同步驱动控制与系统辨识研究[D]. 王荣.哈尔滨工业大学 2007
[7]基于DSP的无刷直流电机控制系统设计和仿真研究[D]. 殷云华.中北大学 2007
[8]三轴转台有限元结构分析[D]. 李秋红.哈尔滨工程大学 2007
[9]三轴光学跟踪试验转台的动力学仿真研究[D]. 张巍.哈尔滨工业大学 2006
[10]精密稳定跟踪伺服机构的动态设计[D]. 朱有为.国防科学技术大学 2003
本文编号：3515767
【文章来源】：武汉工程大学湖北省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电机驱动转台(AC3337)
5图 1.2 液压驱动转台(HD7736)[11]技术指标技术经过多年的发展，已经在国际上形成了可信度比较通常仿真转台的主要技术指标有三种：结构性指标、静标。 构性指标，包括最大角速度、最大摆角、转角范围、惯性
图 2.1 三轴仿真转台的结构原理图 2.2 系统的驱动元件及驱动方式选择2.2.1 电动机的选择在仿真转台的电机驱动方式中，常见的电机驱动有力矩电动机和直流伺服电动机这两种应用比较广泛的电动机。力矩电动机的转速较低，安装方便，可直接驱动转台框架运动，且其最高转速与驱动力矩成反比。通常情况下，直流伺服电动机由于轴向尺寸大而比较适合用于驱动仿真转台的外框轴运动。 无刷直流力矩电动机兼具力矩电动机和直流伺服电动机这两种电动机的优点，不仅启动力矩大，调速性能好，而且还可用于直接驱动转台运动，因而在种类多元化和功能多样化的电动机中非常受用户欢迎而广
【参考文献】：
期刊论文
[1]2204滚动轴承的有限元分析与研究[J]. 岳亮. 机械管理开发. 2010(06)
[2]基于TCP/IP协议激光测距仪数据读取及在Labview的实现[J]. 谭福生,杨军,申纯太. 上海电气技术. 2010(01)
[3]基于LQG/LTR方法的飞机自动着陆系统设计[J]. 刘冰,艾剑良. 动力学与控制学报. 2010(01)
[4]新型仿真转台设计方案研究[J]. 马杰,姚郁. 系统仿真学报. 2009(S2)
[5]仿真转台频率响应指标的确定方法研究[J]. 符文星,孙力,朱苏朋,曾庆华. 弹箭与制导学报. 2009(04)
[6]惯导测试与运动仿真技术的特点与发展[J]. 刘樾,李亚军. 航空精密制造技术. 2008(06)
[7]基于LabVIEW的数据采集及处理模块设计[J]. 史丽红,李坤. 科技信息(学术研究). 2008(29)
[8]基于LabVIEW的SIP系统辨识设计与实现[J]. 李超,李幼媛,尹宝娟,孙娜,左新. 自动化博览. 2008(08)
[9]三轴转台运动学仿真与结构有限元分析[J]. 耿雷,季旭,李海越. 机械设计与制造. 2008(05)
[10]大功率三轴电动仿真转台控制系统的工程实现[J]. 谢慕君,谭旭光,杨海蓉. 测控技术. 2008(04)
博士论文
[1]基于H∞控制理论的液压三轴仿真转台控制系统研究[D]. 王本永.哈尔滨工业大学 2008
[2]三轴飞行仿真转台控制系统设计与控制算法研究[D]. 周长义.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2005
硕士论文
[1]姿态模拟器结构与控制系统设计[D]. 曾斌.哈尔滨工业大学 2011
[2]基于LabVIEW的远程测控技术的研究与应用[D]. 赵金光.北京交通大学 2008
[3]单轴测试转台控制系统设计[D]. 李子超.哈尔滨工业大学 2008
[4]基于LabVIEW的热电空调温度模糊控制系统的研究[D]. 张鑫.大连海事大学 2008
[5]基于PMAC的三轴仿真转台系统研究[D]. 刘文佳.哈尔滨工程大学 2008
[6]双液压马达同步驱动控制与系统辨识研究[D]. 王荣.哈尔滨工业大学 2007
[7]基于DSP的无刷直流电机控制系统设计和仿真研究[D]. 殷云华.中北大学 2007
[8]三轴转台有限元结构分析[D]. 李秋红.哈尔滨工程大学 2007
[9]三轴光学跟踪试验转台的动力学仿真研究[D]. 张巍.哈尔滨工业大学 2006
[10]精密稳定跟踪伺服机构的动态设计[D]. 朱有为.国防科学技术大学 2003
本文编号：3515767
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3515767.html
