冗余技术在火箭推力矢量控制伺服系统中的应用

论述了一种用于火箭推力矢量控制系统中的三余度伺服机构,介绍了其工作原理,并对其者了数学仿真分析及试验验证。     

用于推力矢量调节的缩长嵌接喷管

介绍了调节战术捆绑助推器推力矢量的嵌接截短理想喷管的研究结果，评述了应用截短理想喷管扩张型面缩短喷管有效长度的方法；采用理想喷管和嵌接喷管性能分析计算机代码进行广泛的参数分析，研制了常用嵌接截短理想喷管设计方法，得到一个具体的缩长嵌接喷管的设计．在固体火箭发动机静态热试车中验证了喷管的轴向性能和推力矢量调节能力．     

飞行器推力矢量喷管研究综述

飞行器推力矢量喷管是未来飞行器的关键装备之一,有助于增强飞行器机动性和敏捷性,缩短起飞和着陆滑跑距离,拓宽飞行包线并改善隐身性能.目前,国外对机械式和气动式推力矢量喷管开展了大量研究,大大提高了推力矢量喷管的技术成熟度.本文简述了机械式推力矢量喷管的发展历程,重点从激波矢量控制型、逆流型、同向流型和喉道偏移型等方面综述...     

矢量喷管伺服系统联合仿真与控制方案

针对矢量喷管位置伺服系统在实际运行过程中容易受到系统外部扰动导致参数不确定的问题,设计了基于软件接口的机电液系统联合仿真与控制方案,通过SolidWorks、ANSYS、ADAMS、EASY5和Simulink之间数据交换分别建立了矢量喷管伺服机构刚柔耦合动力学模型、液压系统动态模型和滑模控制器,并通过接口实现了矢量喷管位置伺服系统仿真模型的集成。仿真结果证明:采用自适应模糊滑模控制器有效克服了矢量喷管位置伺服系统参数不确定和非线性的影响,实现了对矢量喷管伺服机构的高精度控制。     

空空导弹推力矢量模糊变结构控制

提出了一种适用于空空导弹带推力矢量的模糊变结构控制,推力矢量控制的引入可明显提高导弹的机动性和敏捷性,所设计的变结构控制律由线性控制和非纡性控制两部分组成,这样可通过气动舵面和推力矢量控制机构来实现,考虑到导弹在进行超机动飞行时,气动参数变化剧烈并且难以估计,因而在控制律中引入了模糊控制规则采增强系统的气动参数变化的适应性和鲁棒性,同时还有效减弱了一般变结构控制系统的抖颤问题,数字仿真表明了其有效     

双回转喷管式推力矢量控制的推力偏转技术研究

推力矢量控制是利用改变火箭或导弹的火箭发动机的推力文献来大幅度提高其机动性的技术，已经用于大型固体火箭发动机和部分小型战术导弹，随着对导弹机动性要求的提高，其应用范围不断扩大，为满足这种需要，研究了未来高机性导弹用推力矢量控制技术，结果证明，双回转喷管式推力矢量控制技术有如下优点：１）喷管偏转角与推力偏转角相等；２）偏转角在１０°以上仍可保持如上特征；３）推力转向时几乎没有推力损失。     

用于推力矢量控制的机电执行机构

讨论了用于火箭发动机第一级和第二级推力矢量控制的机电执行机构,详细论证了各种设计的优缺点,进行了三种机电的对比,并提供了较详细的试验结果和曲线,最后介绍了一种可供使用的机电执行机构。     

推力矢量控制弹道的仿真研究

介绍了推力矢量的回转机理和控制种类。通过建立末敏子弹药数学模型,对推力矢量作用力大小、作用时间、作用力持续时间长短与修正距离的关系进行了仿真研究．结果表明利用推力矢量对弹道优化控制是可行的。     

喷管流场及其推力矢量的数值计算

本文在Euler及Navier Stokes方程的基础上 ,利用三阶ENO差分格式计算了轴对称喷管的流动 ,得到了与实验较一致的结果。计算结果表明 ,对锥形喷管而言 ,在其它条件限定的情况下出现推力极大值的扩张角在 10°和 15°之间 (约在 12 .5°附近 ) ,即存在最佳扩张角。最后利用三维CFD数值计算 ,给出了某一摆动喷管在不同摆角下的流动和推力矢量计算     

推力矢量控制的小型导弹的飞行运动

本研究用数学模拟方法探讨了推力矢量控制的小型导弹的飞行运动,并与气动舵操纵的导弹进行了比较,模拟了空中发射及地面发射两种情况。在空中发射情况下,导弹跟踪高空高速运动的目标。而地面发射时,导弹是从地面垂直发射,迎击低空高速入侵的目标。通过模拟取得丁如下两点结果:空中发射时,推力矢量控制的导弹与气动舵操纵的导弹在15.2km(50kft)以上的高度,大体上具有相同的最小射程(即导弹命中目标所需要的导弹与目标间的最小距离),在15.2km以下的高度,气动舵操纵的导弹比推力矢量控制的导弹具有更小的最小射程。地面发射时,发射后为了迅速改变弹道,推力矢量控制方式更有效。     

推矢负载力矩的优化设计

针对某型导弹推矢负载力矩偏大的问题,建立了推矢摩擦的数学模型,提出了降低摩擦系数的两个方案,润滑涂层方案和滚动摩擦方案,并进行了优化方案的样机研制和试验验证,试验数据表明,润滑涂层方案负载力矩最大尖峰值下降了56%,滚动摩擦方案负载力矩最大尖峰值下降了66.4%,且负载力矩曲线平滑,说明了优化设计方案的有效性。     

推力矢量飞机间接自适应飞行重构控制系统研究

文中根据间接自适应算法提出了一种可用于推力矢量飞机的新型控制系统结构，同时将自修复功能融入其中。应用这种控制系统对推力矢量飞机在单舵面故障情况下飞行情况进行了仿真，结果说明此新型飞控系统对故障具有极强的鲁棒性和重构性能。     

交流伺服系统高精度电流矢量控制

针对电机转速的变化会导致系统对直轴电流、交轴电流的控制精度下降的问题,提出一种新的电流矢量解耦控制线性化补偿方案。在对永磁同步电机进行理想化处理的基础上,建立了永磁同步电机数学模型及控制模型,设计了电流矢量控制方法程序流程图,并在实验环境下搭建永磁同步电机调速系统的实验平台,采用电流霍尔传感器及电压传感器分别对电机的两相电流、直流母线电压进行测量。测试结果表明:随着转速的升高,补偿后id精度明显提高,提高了电机电流的解耦控制性能。     

双谐振点发动机推力矢量控制伺服机构算法优化研究

建立运载火箭双谐振点发动机的双质量弹簧物理模型,辨识特性参数,推导出伺服机构数学模型。采用直接数值寻优方法对推力矢量控制伺服机构算法进行计算优化研究,通过仿真分析和发动机冷摆试车试验,得出双陷波补偿是一种较优选择。     

运载火箭液压伺服系统节点热模型仿真分析与试验

提出节点热模型分析方法,从电液伺服系统生热、传热机理出发,建立节点热物理模型,推导出节点热数学模型。在此基础上,搭建系统节点热物理模型,列写各节点热数学模型并组装成系统,并在Matlab下仿真求解。设计一套温度试验系统,得到了覆盖全系统的温度场信息。将仿真结果与试验数据对比,验证了节点热模型分析方法。旨在把握伺服系统温升机理,建立一套具有一定可行性和精确度的伺服系统热分析方法,为温控方案设计和技术创新奠定基础。     

推力矢量拦截弹制导控制一体化设计

针对采用推力矢量控制的拦截弹,首先给出了推力矢量和气动力的归一化设计方法,通过引入等效舵偏角的概念,将多控制输入问题转化为单控制输入问题,并进行求解,设计了推力矢量偏心和气动舵偏转的控制分配策略,给出了气动舵偏转角及推力矢量偏心角的数学表达式,解决了多控制量之间相互争斗的问题。在此基础上,通过模型标准化,采用Backstepping方法(反步法),借助Lyapunov再设计工具,对导弹制导与控制系统进行一体化设计,得到了俯仰平面内的制导控制律。仿真结果表明,和常规制导与控制方法分别设计相比,采用该制导控制一体化设计方法能够使拦截弹有效拦截机动目标,并且导弹的姿态和执行机构偏角的变化也更加平稳。     

激波诱导推力矢量控制对导弹气动载荷的影响

用数值方法模拟了激波诱导矢量喷流时喷管内流场和导弹绕流流场.采用二阶精度Roe格式对三维Navier-Stokes方程进行了离散,利用k-ω湍流模型模拟了湍流流动.通过对壁面压力和摩擦力积分并无量纲化得到了导弹的升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数,分析了矢量喷流对气动载荷的影响.结果表明,矢量偏角随次流与主流压力比（Secondary Pressure Ratio,SPR）增大而线性增大;在不同飞行速度和攻角下,气动载荷随SPR的变化而呈现不同的变化规律.     

火炮伺服系统中模拟负载系统的研究

在分析火炮伺服系统负载情况的基础上,对模拟负载控制系统进行了研究,借助于高性能交流数字伺服系统,应用力矩电机这一负载形式来代替传统的发电机负载,从而使模拟各种负载力矩环境的理想成为现实。     

强冲击载荷下火箭炮位置伺服系统跟踪控制

针对火箭炮位置伺服系统,提出了一种基于干扰估计的鲁棒跟踪控制策略。考虑火箭炮运行过程中存在的系统参数摄动和复杂外干扰,将两者归为总干扰,采用有限时间干扰观测器对其进行了有效的估计,在此基础上进一步设计了基于指令信号的鲁棒反馈控制器,该控制器中使用指令及指令的导数代替状态反馈信息,从而避免了测量噪声带来的不良影响。通过Lyapunov理论证明了系统的稳定性。仿真结果表明,系统能够实现优良的跟踪性能,验证了控制器和有限时间干扰观测器的有效性。     

空空导弹推力矢量舵系统适配性选择

简要介绍了三类推力矢量舵系统,分析了几种主要推力矢量舵系统的操作效率,提出了空空导弹推力矢量舵系统应遵循的四项适配准则,并根据此准则探讨了各种舵系统在空空导弹上的适用性,给出了几种推力矢量舵系统的联动控制能力,滚动控制能力及稳定比较 。