收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

炮弹滑翔弹道设计与控制弹道特性研究

史金光  
【摘要】: 增程技术是弹箭技术重点发展方向之一,而滑翔增程是目前采用的较为有效的一种弹箭增程技术。本文围绕炮弹滑翔增程研究中遇到的一些基础理论和技术问题,对其滑翔弹道理论与设计方法等进行研究。 根据滑翔增程炮弹的外形特点,选择确定出能够计算不同舵面、尾翼(弹翼)和弹体形状及其相对位置下的气动力计算方法,该气动力计算方法不仅具有良好的计算精度和较快的计算速度,而且具有较好的通用性,能够适应不同炮弹外形变化的计算。建立了鸭式布局滑翔增程炮弹的气动外形优化数学模型,以滑翔飞行过程中全弹的升阻比为目标函数,以一些气动性能和结构参数等为约束条件,研究提出一种滑翔增程炮弹气动外形参数的优化设计方法。 根据滑翔增程炮弹的气动特性和运动特点,建立了其空间运动的六自由度数学模型;利用庞特里亚金((?))极小值原理建立了描述炮弹滑翔飞行的微分方程,证明了炮弹滑翔飞行过程中存在最优解,采用最优控制中的直接法对炮弹滑翔飞行控制参数的最优变化规律进行了优化设计;提出在工程上可以采用最大升阻比滑翔飞行直接弹道解法近似逼近最优滑翔弹道的设计方法。通过对滑翔增程炮弹的滑翔弹道进行数值计算,分析了影响炮弹滑翔弹道的主要因素及其区别于常规炮弹的一些弹道特性。 利用小扰动理论,对滑翔增程炮弹的刚体弹道微分方程组作了线性化处理,建立了弹体的传递函数。应用飞行力学中的传递函数分析法,对滑翔增程炮弹未扰动运动的静稳定性、纵向自由扰动运动的动稳定性和舵面阶跃偏转时弹体的操纵性进行了分析研究,结果表明该方法应用在滑翔增程炮弹滑翔飞行过程中弹体的动态特性分析中是可行的,能够直观明显地体现出滑翔增程炮弹在滑翔飞行过程中是否具有良好的抗干扰能力和快速响应控制信号的能力。 利用分数阶微积分理论设计出一种新的PID控制器——分数阶PI~λD~μ控制器,系统地分析了分数阶PI~λD~μ控制器的控制器参数(K_P、K_D、K_I、λ、μ)对系统性能的影响,提出了基于幅值裕度和相角裕度的参数整定方法。 研究了滑翔增程炮弹角稳定回路和高度控制回路的分数阶控制器设计方法,并对某滑翔增程炮弹算例分别进行了分数阶控制器和整数阶PID控制器设计,仿真结果表明该设计方法设计的分数阶控制器较PID控制器有其自身的特点。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 苗瑞生,戴斌;反坦克导弹气动布局研究[J];弹道学报;1993年01期
2 张邦楚,李臣明,韩子鹏,王少锋,王卫华;分数阶微积分及其在飞行控制系统中的应用[J];上海航天;2005年03期
3 钟其水;李辉;;永磁同步电机分数阶微积分控制方法研究[J];电子科技大学学报;2011年02期
4 樊红梅;孙宇;;分数阶控制器在压力机位置伺服控制系统中的应用研究[J];机床与液压;2008年03期
5 赵建峰;魏锋涛;宋俐;;基于ANSYS的机床主轴箱结构优化设计[J];机电产品开发与创新;2010年05期
6 肖忠良;;火炮内弹道优化设计[J];太原机械学院学报;1988年03期
7 张敬修;陶声祥;陈栋;;两种末制导炮弹控制方式比较分析[J];火力与指挥控制;2009年04期
8 肖亮;王中原;周卫平;易文俊;;滑翔增程弹滑翔弹道优化设计分析[J];海军工程大学学报;2009年01期
9 汪小娜,王树宗,朱华兵;火箭助推滑翔增程炮弹弹道模型研究[J];舰船科学技术;2005年01期
10 史振兴;;基于遗传算法的PID控制器参数优化与仿真[J];仪器仪表与分析监测;2010年03期
11 张艳兵;王忠庆;姚舜才;;基于极小极大原理的内模PID控制器研究[J];测试技术学报;2007年02期
12 刘磊;詹浩;;无人机翼型/多段翼型优化设计研究[J];弹箭与制导学报;2007年01期
13 祁加强;谷良贤;高原;;基于CATIA的导弹参数化模型驱动技术研究[J];科学技术与工程;2007年10期
14 吴昊;薛亚丽;;多目标模糊可信度鲁棒PID控制器设计[J];中南大学学报(自然科学版);2009年S1期
15 史金光;王中原;易文俊;;滑翔增程弹飞行弹道[J];火力与指挥控制;2007年11期
16 芈振南;流体动压滑动轴承优化设计 (四)圆柱轴承优化设计[J];润滑与密封;1986年06期
17 罗玉雄;;3型FIR带通滤波器优化设计[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2006年02期
18 胡新华;;单级圆柱齿轮减速器的优化设计[J];组合机床与自动化加工技术;2006年07期
19 张迎卫;颜松桦;颜柏桦;;金属切削用量的智能选择与优化[J];机械与电子;2007年10期
20 王基维;熊伟;李会玲;汪振华;;现代优化设计方法的现状和发展趋势[J];机械制造与自动化;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吕斌;杨超;;考虑气动弹性的飞机概念优化设计方法[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
2 芈振南;丘大谋;;《动压圆柱轴承优化设计方法》[A];摩擦学第三届全国学术交流会论文集流体润滑部分(Ⅱ)[C];1982年
3 孙扬镳;;多目标模糊全局优化设计方法和软件[A];土木工程计算机应用文集——中国土木工程学会计算机应用学会第五届年会论文集[C];1993年
4 蔡荫林;陈卫东;;基于可靠性的结构优化设计的研究[A];第二届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1993年
5 秦洪德;王艳艳;;船舶结构优化设计的研究进展[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
6 朱美璋;;感载比例阀静特性的优化设计——变制动力固定分配为可变比例式[A];四川省汽车工程学会第一届二次年会论文集[C];1991年
7 刘晓春;;高性能机载雷达罩电性能优化设计方法[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
8 胡军;曾爱军;封俊;;挠盘式移栽机的优化设计与研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
9 王淑娟;康磊;翟国富;;电磁超声换能器优化设计综述[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
10 葛艳新;张生瑞;;交叉口定时信号配时优化设计方法[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史金光;炮弹滑翔弹道设计与控制弹道特性研究[D];南京理工大学;2008年
2 曹小兵;脉冲末修迫弹弹道特性分析与控制方案设计[D];南京理工大学;2012年
3 张邦楚;基于分数阶微积分的飞航式导弹控制系统设计方法研究[D];南京理工大学;2005年
4 姚奎;分形函数与分数阶微积分:构造性方法的应用[D];浙江大学;2003年
5 周杰;炮弹弹体毛坯精密热成形数值模拟仿真与试验研究[D];重庆大学;2003年
6 唐本峰;脉冲电晕法烟气脱硫自动测控系统的研究[D];大连理工大学;2000年
7 苏超;基于有限单元法的高拱坝优化设计方法体系的研究与应用[D];河海大学;2005年
8 何学明;超精密气浮定位工作台的动力学研究[D];华中科技大学;2007年
9 江桂云;基于液压伺服控制的动静压轴承设计理论研究[D];重庆大学;2009年
10 徐骏;“背包式”反应精馏优化理论和应用研究[D];南京工业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 严慧;分数阶PI~λD~μ控制器的设计及数字实现[D];南京航空航天大学;2007年
2 丁志杰;炮弹滑翔飞行的弹道特性与舵偏规律研究[D];南京理工大学;2008年
3 吴昊天;电磁轴承PID控制器的参数分析及鲁棒控制器设计[D];西北工业大学;2003年
4 陈寒;细胞体外定量缺氧培养实验测控系统的研制[D];四川大学;2005年
5 张凤;高海况救助设备系统电液控制技术研究[D];同济大学;2006年
6 尹振红;PID控制器稳定性分析及其在恒温控制器中的应用[D];吉林大学;2007年
7 张军涛;人工鱼群算法及其在热工过程控制中的应用[D];华北电力大学(北京);2008年
8 丁寅磊;基于遗传算法的PID控制器参数优化研究[D];华北电力大学(河北);2009年
9 钟险峰;自行火炮供药机控制及开闩机构的动力学分析[D];南京理工大学;2004年
10 曾军;神经网络PID控制器的研究及仿真[D];湖南大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 海军 邓毅敏;高技术炮弹再造“战争之神”[N];中国国防报;2002年
2 张彩霞 李小军 张宋红;洛阳遇架沟:垃圾灰天天如雨下,村民叫苦不迭[N];新华每日电讯;2005年
3 施永才 薛林群 樊永强;让炮弹长出“千里眼”[N];解放日报;2006年
4 冯超 苏伊楠;东宁收缴5枚侵华日军遗留炮弹[N];黑龙江日报;2010年
5 陈菲;光影可堪比刀剑[N];新华每日电讯;2005年
6 路庆和;高科技炮弹家族[N];科技日报;2000年
7 本报通讯员 夏年泽 张德奎;靶场作证[N];光明日报;2004年
8 路庆和;高科技炮弹家族[N];中国质量报;2002年
9 记者 武玉珍;销毁废弃炮弹[N];甘肃法制报;2005年
10 阎江华 刘建伟;捡炮弹皮:别让生命承受如此之险[N];中国国防报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978