修正控制技术与飞行稳定性研究

发布时间：2021-12-28 12:56

　　现代战争中精确化弹药的使用不仅直接关系到战争的胜败，而且还可以有效降低平民的伤亡率，弹道修正弹就是其中的典型代表。而低成本、高性能的修正执行机构和弹道修正弹的飞行稳定性是其研制过程中需要重点解决的技术难点。 通过对国内外弹道修正技术及发展状况的研究，确定出了修正弹的修正原理及其结构布局。建立了修正弹的空气动力学模型，通过在不同马赫数下对其进行流场数值模拟，得到了修正弹主要的空气动力学参数，包括阻力系数，升力系数，极阻尼力矩系数和赤道阻尼力矩系数。 在修正机构的结构方面，对修正机构的永磁电机进行了设计，确定了永磁电机的基本结构。而后，依据电磁场理论，采用有限元方法，对影响永磁电机性能的结构因素进行了研究与分析，得到了极槽配合、气隙长度、槽口宽度和永磁体圆周大小对永磁电机性能的影响规律，据此制作了永磁电机基本原理实验样机。 搭建了用于实验的测力传感装置，完成了电机转动平稳性实验和输出转矩调控实验，实现了永磁电机转矩波动范围小和可控的效果。 在弹丸外弹道的理论基础上，分析了修正弹外弹道飞行过程中的受力情况，建立了鸭舵式修正弹的弹道方程。结合其空气动力学特性结果，采用四阶龙格库塔算法计算了修正...

【文章来源】： 沈阳理工大学辽宁省

【文章页数】：95 页

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 弹道修正概念
    1.3 国内外研究现状分析
    1.4 主要研究内容
第2章 修正弹模型建立及其流场数值模拟
    2.1 修正弹的修正原理及其结构布局
    2.2 修正弹外流场控制方程
    2.3 修正弹的流场数值模拟分析
        2.3.1 数值模拟方法
        2.3.2 修正弹空气动力学模型建立
        2.3.3 修正弹的空气动力数值计算
    2.4 本章小结
第3章 修正机构的永磁电机结构及性能
    3.1 永磁电机的特性分析
    3.2 建立永磁电机的基本结构
        3.2.1 磁极转子结构
        3.2.2 电枢定子结构
    3.3 永磁电机转矩波动分析
    3.4 本章小结
第4章 修正机构永磁电机转矩波动的电磁场数值模拟
    4.1 电磁场的分析方法
        4.1.1 电磁场及有限元理论
        4.1.2 二维电磁场分析方法
    4.2 永磁电机仿真模型的建立
        4.2.1 建立二维模型
        4.2.2 分配材料
        4.2.3 加载边界条件
        4.2.4 设定运动部分
        4.2.5 网格的剖分
    4.3 影响永磁电机转矩波动的结构因素分析
        4.3.1 极槽配合对齿槽定位转矩的影响
        4.3.2 气隙长度对齿槽定位转矩的影响
        4.3.3 槽口宽度对齿槽定位转矩的影响
        4.3.4 瓦形磁体覆盖圆周的大小对齿槽定位转矩的影响
    4.4 本章小结
第5章 实验原理样机的测试与调控
    5.1 永磁电机实验样机的制作
    5.2 测力传感装置的搭建
        5.2.1 电阻应变式传感器的工作原理
        5.2.2 测力传感装置的实验标定
    5.3 实验转台及相关测试控制仪器
    5.4 实验样机原理性实验
        5.4.1 实验装置的安装
        5.4.2 实验的基本过程
        5.4.3 电机转动平稳性实验
        5.4.4 电机输出转矩调控实验
    5.5 本章小结
第6章 修正弹刚体弹道模型建立及稳定性仿真分析
    6.1 坐标系的建立
    6.2 坐标系之间的转换
    6.3 弹丸的空气动力学分析
        6.3.1 弹丸的空气动力
        6.3.2 弹丸的空气动力力矩
    6.4 修正弹弹道方程
        6.4.1 弹丸质心运动方程
        6.4.2 弹丸绕质心转动的动量矩方程
        6.4.3 弹道方程
    6.5 修正机构对原弹道影响的计算
        6.5.1 不同初速条件下弹道的变化
        6.5.2 不同射偏条件下弹道的变化
    6.6 修正过程的弹丸稳定性分析
        6.6.1 弹丸的飞行稳定性
        6.6.2 修正机构的修正能力
        6.6.3 射偏条件下的修正过程及稳定性分析
        6.6.4 横向干扰条件下的修正过程及稳定性分析
        6.6.5 综合干扰条件下的修正过程及稳定性分析
    6.7 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


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Matlab和Simulink的导弹弹道仿真与应用 [J]. 刘云南,董满才,陈战旗,李文博.  弹箭与制导学报. 2011(03)
[2]弹道修正弹综述 [J]. 邱荣剑,陶杰武,王明亮.  国防技术基础. 2009(08)
[3]基于减旋的弹道横偏修正方法反求分析 [J]. 霍鹏飞,杨小会,刘创.  探测与控制学报. 2008(06)
[4]弹道修正弹六自由度弹道仿真研究 [J]. 徐劲祥.  兵工学报. 2007(04)
[5]一种空气动力系数拟合方法 [J]. 徐辉,张毅,董茜,许伟.  弹箭与制导学报. 2007(01)
[6]极弧系数组合优化的永磁电机齿槽转矩削弱方法 [J]. 杨玉波,王秀和,丁婷婷,张鑫,张冉,朱常青.  中国电机工程学报. 2007(06)
[7]二维弹道修正引信总体方案和关键技术分析 [J]. 吴炎烜,范宁军.  战术导弹技术. 2006(05)
[8]高速电机的设计特点及相关技术研究 [J]. 王凤翔.  沈阳工业大学学报. 2006(03)
[9]美军新型灵巧武器亚瑟王神剑 [J]. 汤磊,张弓胤,刘昕,刘振禄.  飞航导弹. 2006(05)
[10]基于弹道参数灵敏度函数一种阻力系数辩识方法 [J]. 张健,姚俊,王欣,马彪.  弹箭与制导学报. 2005(01)

博士论文
[1]防空弹药二维脉冲修正方法研究[D]. 姚文进.南京理工大学. 2007

硕士论文
[1]双控防爆电磁换向阀流场的可视化研究[D]. 段少帅.太原理工大学. 2010
[2]环保水性涂料高效分散技术与装备研究[D]. 陈品磊.江南大学. 2009
[3]炮弹滑翔飞行的弹道特性与舵偏规律研究[D]. 丁志杰.南京理工大学. 2008
[4]脉冲式弹道修正弹的修正方法研究[D]. 王涛.南京理工大学. 2005
[5]简易控制弹道修正理论研究[D]. 廖选平.南京理工大学. 2003



本文编号：3554096