潜空导弹运载器弹道仿真和控制策略的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haihaiboyfei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现代军事技术的不断发展,对我国海军装备的发展提出了更高的要求。潜艇特别是导弹核潜艇是我国战略武器中的“杀手锏”,不断提高和保护其生存能力,对于提升我国的国防实力意义非常重大。但是,潜艇在海战中面临着日趋严重的威胁,潜艇不再以隐蔽的优点而著称。鉴于我国海军目前尚没有装备航空母舰和航空兵远程作战能力不足的现状,研究发展潜对空导弹武器已经成为提高潜艇安全和生存的关键。无动力水下运载器由于具有攻击隐蔽性极好、研制周期短、构造简单和可靠性较高等优点,成为各类潜空导弹中最常使用的水下运载器,对它的研究具有很高的理论和应用中价值。  无动力水下运载器控制系统主要是通过操舵控制使运载器按设定的弹道在水下航行,以确保运载器以设定姿态出水,完成导弹分离。为了研究操舵控制规律,必须首先建立运载器的水弹道数学模型,水弹道模型描述的是3个操舵控制角与12个运动参数之间的复杂关系。该模型是一个多输入、多输出的非线性模型,为了简化分析过程,本文将该模型分解为2个子模型:动力学模型和运动学模型。  首先通过研究水下运载器复杂的流体力学环境,建立了描述运载器所受外力和外力矩与运载器速度和角速度关系的动力学模型。然后根据运载器的物理特征建立了描述3个姿态角和转动角速度关系的运动学方程。动力学模型和运动学模型是紧密联系、密不可分的一个整体。在处理二者关系时,将运动学模型作为上层系统,将动力学模型作为上层系统中的一个子系统,从而形成了描述运载器舵角与运动轨迹间数学关系的完整的运载器水弹道数学模型。  在数学模型的基础上,利用仿真软件SIMULINK和其中的S-function,建立了计算机仿真模型,并利用仿真技术,了解和分析控制规律、检验系统的预期性能。在仿真研究的基础上,根据运载器发射条件,同时考虑了砸艇等实际问题,提出一种有效的舵角时序控制策略,以达到对运载器出水时间、姿态及位置的要求。理论分析和仿真实验表明,该控制策略可初步解决无动力水下运载器的弹道控制问题。本文建立的水弹道仿真模型以及对控制策略的初步研究,为该领域的深入研究打下良好的基础。
其他文献
电力工业市场化改革是我国电力体制改革的方向。在电力市场环境下由于体制和机制上的改变,将会给电力系统的安全带来一些影响。近年来,国外发生了一系列大停电事故,使世界各国开
分布式电源系统因具有很多的优点,越来越多的被应用为航天器的供电系统。在分布式电源系统中,存在很多子系统相互级联的部分,从而会影响整个系统的动态性能以及稳定性,基于以上问题,本课题将对DC-DC变换器级联系统的稳定性作出分析,同时对DC-DC变换器级联系统的稳定性做出改善。针对无阻尼滤波器和变换器级联稳定性的分析,本文主要通过建立小信号模型,分别从波特图、奈奎斯特判据和阻抗匹配的角度,给出级联不稳定
电磁层析成像(EMT)是一种基于电磁感应原理的新型过程层析成像技术,具有测量时“非接触和非介入”的特点,避免了电极和物体之间接触电阻的影响,测量精度不受电极必须与被测物体接触良好的限制。并且EMT测量目标与装置之间不存在电流耦合,避免了极化现象,易于构成现场状况下长期可靠工作的检测系统。在医学上EMT抗噪性能好,对病人无电离辐射作用,无漏电,具有更好的无创性,并且造价低。因此,电磁层析成像应用领域
心电信号是人类最早研究并应用于临床的生物电信号之一,它比其他生物电信号更易于检测,并具有较直观的规律性,目前仍然是生物医学工程界的重要研究对象之一。由于心脏病发病时一般具有突发性、短暂性和危险性的特点,所以有必要对患者的心电图进行长时间实时监测,实现及时抢救和疾病预报,目前我国医疗资源仍然十分紧张,远程医疗、社区护理是解决这一问题的有效办法,可供心脏病人使用的便携式心电监护仪,有着广泛的应用前景。
风力发电机组是一种将风能转化成电能的能量转换系统,提高系统的能量转换效率是控制系统开发重要目标之一。本文以提高风力机的风能捕获效率为目的,以变速变桨距风电机组为研究
核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)是细胞内的重要成分,研究表明核糖核酸及其酶解物对免疫系统正常功能、肠道生长发育、肝组织功能及脂代谢都有重要影响。我国可提供的核酸资源
由于稀土材料的广泛应用,伺服系统中,永磁同步电机(PMSM)也逐渐成为主流。在工作过程中,PMSM会因为发热温升和磁路饱和两个问题导致电机的机电参数偏离原始值波动,这给伺服驱动控制器的高精度高性能运行带来了挑战,因此,加入离在线参数辨识功能的PMSM伺服装置成为新型伺服系统发展的方向。本论文对此进行了研究,主要研究工作如下:首先对PMSM的本体数学解析模型及矢量控制策略进行了分析,对PMSM伺服控
随着各种大规模可再生能源接入电网,传统的电力装备、结构和运行技术等在接纳超大规模可再生能源方面越来越难以适应,因此必须采用新技术来满足。而基于电压源型换流器的直流输电技术是解决这一问题的有效技术手段之一。为此本文针对电压源型换流器进行了深入研究。本文首先对换流器的数学模型进行了研究,构建了换流器及其并联的数学模型,并针对其数学模型设计了电流与电压控制器。此外,利用PSCAD对双端两电平HVDC与双
近些年来,汽车工业发展势头迅猛,而石油资源却日益匮乏,环境状况越来越恶化。而混合动力汽车燃油消耗低、排放性好,同时其动力性能与传统车相似,因此得到了快速的发展。尤其是混合
食用香料在食品防腐方面日益受到重视。肉桂醛被我国批准为新鲜水果防腐剂。肉桂醛对食品常见有害菌具有明显的抗菌活性,其天然存在于肉桂精油中。肉桂精油的传统与现代新近提