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垂直发射快速转弯气动力/推力矢量控制研究 被引量:12
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作者 闫循良 陈士橹 +1 位作者 王志刚 徐敏 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期57-60,共4页
研究战术导弹垂直发射快速转弯复合控制技术。针对气动力/推力矢量复合控制技术,提出了战术导弹垂直发射程序转弯方案;建立了导弹的气动力/推力矢量复合控制数学模型;通过设计线性组合的舵复合策略,将系统由多输入-单输出,转变为单入-... 研究战术导弹垂直发射快速转弯复合控制技术。针对气动力/推力矢量复合控制技术,提出了战术导弹垂直发射程序转弯方案;建立了导弹的气动力/推力矢量复合控制数学模型;通过设计线性组合的舵复合策略,将系统由多输入-单输出,转变为单入-单出系统;设计了复合控制回路并进行了回路分析,纵向回路频域特性分析表明,系统具有良好的鲁棒性和动态特性;最后通过弹道的六自由度仿真,验证了所设计的复合控制策略的可行性。 展开更多
关键词 战术导弹 垂直发射 快速转弯 气动力/推力矢量控制
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单边直线感应电机法向力牵引力解耦控制 被引量:8
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作者 王珂 史黎明 +1 位作者 何晋伟 李耀华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期100-104,共5页
单边直线感应电机(single-sided linear induction motor,SLIM)的法向力和牵引力可以通过初级和次级磁链的幅值和夹角表示。通过选择PWM变频器最优电压矢量、改变磁链的瞬态幅值及夹角,可以实现单边直线感应电机法向力和牵引力的解耦控... 单边直线感应电机(single-sided linear induction motor,SLIM)的法向力和牵引力可以通过初级和次级磁链的幅值和夹角表示。通过选择PWM变频器最优电压矢量、改变磁链的瞬态幅值及夹角,可以实现单边直线感应电机法向力和牵引力的解耦控制。由此可以将单边直线感应电机的法向力和牵引力分别用于直线电机车辆的悬浮及牵引控制,实现不设悬浮电磁铁的直线感应电机车辆的悬浮牵引同时运行。实验结果表明,在整个运行期间,悬浮牵引兼用直线电机车辆的悬浮气隙及运行速度均能快速的跟踪给定值,体现了良好的精度和稳定性能。提出的力解耦控制方案得到了较好的验证。 展开更多
关键词 单边直线感应电动机 电压矢量 牵引力 法向力 解耦控制
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直接力/气动力复合作用动能拦截弹姿态控制方法 被引量:10
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作者 徐明亮 刘鲁华 +1 位作者 汤国建 朱隆魁 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期30-36,共7页
针对直接力/气动力复合作用动能拦截弹的姿态控制问题,建立了拦截弹俯仰-偏航通道短周期运动模型;利用线性二次型最优跟踪控制理论结合姿控固体小火箭点火逻辑设计了复合控制系统,通过分析非线性容限得出了该系统对直接力偏差具有强鲁... 针对直接力/气动力复合作用动能拦截弹的姿态控制问题,建立了拦截弹俯仰-偏航通道短周期运动模型;利用线性二次型最优跟踪控制理论结合姿控固体小火箭点火逻辑设计了复合控制系统,通过分析非线性容限得出了该系统对直接力偏差具有强鲁棒性的结论;姿控回路仿真表明系统具有快速响应特性及良好的跟踪性能,考虑侧喷干扰效应等实际条件的六自由度弹道仿真表明所设计的控制系统能够满足拦截末段直接碰撞要求。 展开更多
关键词 动能拦截弹 直接力/气动力复合控制 最优跟踪控制 点火逻辑 侧喷干扰
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先进战斗机过失速机动模型飞行试验技术 被引量:7
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作者 何开锋 刘刚 +3 位作者 毛仲君 汪清 贾涛 章胜 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期9-20,共12页
具有过失速机动能力的战斗机在近距空战中能够取得快速占位、先敌瞄准、有效规避攻击的战术优势,是先进战斗机的标志性性能要求。模型飞行试验技术作为空气动力学研究三大手段之一,在解决飞行器技术难题、实现技术创新方面发挥了重要作... 具有过失速机动能力的战斗机在近距空战中能够取得快速占位、先敌瞄准、有效规避攻击的战术优势,是先进战斗机的标志性性能要求。模型飞行试验技术作为空气动力学研究三大手段之一,在解决飞行器技术难题、实现技术创新方面发挥了重要作用。本文介绍了中国空气动力研究与发展中心利用带动力自主控制模型飞行试验平台发展的过失速机动模型飞行试验技术,以及开展的先进战斗机构型典型过失速机动模型飞行试验,分述了在大迎角非定常气动建模、宽量程气流系参数测量、大迎角非线性控制、推力矢量控制、大迎角非定常气动参数辨识方面的研究工作与解决这些关键问题的技术途径。通过此项研究,在国内首次实现了先进战斗机构型缩比模型典型过失速机动飞行,相关研究成果可为先进战斗机实现过失速机动飞行能力提供有力的技术支撑。 展开更多
关键词 过失速机动 模型飞行试验 非定常气动力建模 非线性控制 推力矢量 气动参数辨识
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空气动力和直接侧向力复合控制的拦截弹飞行力学及稳定回路模型 被引量:4
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作者 万自明 李玉林 黄荣度 《现代防御技术》 2003年第2期18-22,28,共6页
以大气层低层拦截导弹为研究对象,建立了飞行力学模型,进行了空气动力与力矩燃气动力的复合控制回路分析设计,进行了实例计算与仿真。
关键词 空气动力控制 直接侧向力控制 复合控制 低层拦截导弹 飞行力学模型 稳定回路模型 姿控力矩 空气舵 传递函数
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气动力/推力矢量复合控制空空导弹最佳转弯规律 被引量:3
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作者 孙杰 杨军 楚德强 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第5期122-124,共3页
针对气动力/推力矢量复合控制空空导弹大离轴角发射的快速转弯问题,根据bang-bang控制理论,给出了导弹终端弹道角受限情况下,以最大末速为性能指标的最佳转弯规律。针对空空导弹纯气动力控制和复合控制两种情况,分别进行了初制导弹道的... 针对气动力/推力矢量复合控制空空导弹大离轴角发射的快速转弯问题,根据bang-bang控制理论,给出了导弹终端弹道角受限情况下,以最大末速为性能指标的最佳转弯规律。针对空空导弹纯气动力控制和复合控制两种情况,分别进行了初制导弹道的设计和仿真。结果显示,在中空低速发射时,采用后者转弯性能明显高于纯气动力控制导弹,而当初速高于1.2 Ma时,二者转弯性能非常接近。 展开更多
关键词 大离轴角发射 气动力/推力矢量控制 BANG-BANG控制 最佳转弯规律
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倾转旋翼机飞行控制系统变结构设计 被引量:2
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作者 朱学平 杨军 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S8期700-702,共3页
文中针对倾转旋翼机拉力矢量/气动力组合控制的特点,在完成倾转旋翼机建模的基础上,采用滑模变结构控制对飞行控制系统进行了设计。提出了一套利用俯仰角、俯仰角速度构造爬升角、爬升角速度以解算滑动超平面方程的工程可实现方法,并针... 文中针对倾转旋翼机拉力矢量/气动力组合控制的特点,在完成倾转旋翼机建模的基础上,采用滑模变结构控制对飞行控制系统进行了设计。提出了一套利用俯仰角、俯仰角速度构造爬升角、爬升角速度以解算滑动超平面方程的工程可实现方法,并针对变结构控制的颤振问题,给出了工程消颤算法。最后,通过仿真验证了所设计的控制系统具有良好的动态性能,具有较好的工程参考价值。 展开更多
关键词 倾转旋翼机 飞行模式转换 拉力矢量/气动力组合控制 变结构设计
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固体火箭发动机推力向量控制系统动态性能分析 被引量:2
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作者 刘文芝 张春林 +1 位作者 张乃仁 赵永忠 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1404-1408,共5页
以某型号固体火箭发动机推力向量控制系统为研究对象,采用多体系统动力学计算方法,以作用在系统活动体上的轴向载荷为工作阻力,作动器指令位移为原动件的已知运动规律,接头内引入并联非线性弹簧阻尼器表征各构件间的接触,建立该型号推... 以某型号固体火箭发动机推力向量控制系统为研究对象,采用多体系统动力学计算方法,以作用在系统活动体上的轴向载荷为工作阻力,作动器指令位移为原动件的已知运动规律,接头内引入并联非线性弹簧阻尼器表征各构件间的接触,建立该型号推力向量控制系统动力学模型,进行多体动力学计算,得到接头内构件间的实时运动规律、接触力及力矩。理论计算与系统冷摆试验相结合,分析作动力矩与摆角、频率的关系,计算接触变形产生的力矩增量,分析接头压痕产生的主要原因,并提出改进措施。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 推力向量控制系统 多体系统动力学 冷摆试验 接触力 力矩
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固体火箭发动机推力向量控制系统动力学计算
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作者 刘文芝 张春林 +1 位作者 张乃仁 赵永忠 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期178-182,共5页
针对某固体火箭发动机推力向量控制系统运动中接头内部受力状态复杂且试验难以测量的问题,建立了该系统动力学计算模型,计算了接触数组参数,对该发动机推力向量控制系统进行了多体动力学计算。得到了系统运动规律,接头内滚动体与阴、阳... 针对某固体火箭发动机推力向量控制系统运动中接头内部受力状态复杂且试验难以测量的问题,建立了该系统动力学计算模型,计算了接触数组参数,对该发动机推力向量控制系统进行了多体动力学计算。得到了系统运动规律,接头内滚动体与阴、阳球体间的接触力、摩擦力矩和系统作动力矩。最后通过与理论计算和冷摆试验结果的对比,验证了建模和计算的合理性,得到了更接近实际的结果。 展开更多
关键词 推力向量控制系统 动力学 接触力 冷摆试验
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高高空浮空器变质心复合控制技术研究
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作者 陈丽 闫骁绢 +1 位作者 周革 段登平 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期289-293,共5页
将变质心姿态控制应用到高高空浮空器上,推导出了高高空浮空器变质心动力学模型,给出了变质心姿态运动机理。采用广义逆方法,并考虑到执行机构操纵效率约束,设计了高高空浮空器非线性复合控制器。该控制器通过执行机构权值的设置实... 将变质心姿态控制应用到高高空浮空器上,推导出了高高空浮空器变质心动力学模型,给出了变质心姿态运动机理。采用广义逆方法,并考虑到执行机构操纵效率约束,设计了高高空浮空器非线性复合控制器。该控制器通过执行机构权值的设置实现效率分配和故障复现,通过加权广义逆控制实现控制量的分配,从而实现控制系统重构。以某巨型柔性浮空器为例。进行了气动舵面、变质心和矢量推力共同作用的复合控制系统研究,并给出了纵向平面内轨迹高度跟踪的仿真结果。结果表明,加权广义逆方法很好地实现了复合控制的分配和重构,并给出了控制能量最小的解,提高了控制系统的操纵效率和可靠性。 展开更多
关键词 高高空浮空器 复合控制 加权广义逆(WGI) 变质心控制 矢量推力 气动舵面
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二次喷射阀门作动对侧向力的影响
11
作者 李冬冬 王革 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期151-157,共7页
针对潜入式喷管燃气二次喷射推力矢量控制系统,利用AUSM+格式,并结合Realizable k-ε湍流模型,对喷管内二次喷射流场进行数值模拟。主要研究二次喷射阀门作动过程中侧向力的变化规律,分析正弦波、三角波2种作动方式和5、7、10 Hz 3种频... 针对潜入式喷管燃气二次喷射推力矢量控制系统,利用AUSM+格式,并结合Realizable k-ε湍流模型,对喷管内二次喷射流场进行数值模拟。主要研究二次喷射阀门作动过程中侧向力的变化规律,分析正弦波、三角波2种作动方式和5、7、10 Hz 3种频率对侧向力的影响规律。结果表明,在阀动过程中侧向力变化与阀门开度变化趋势相同,大体上侧向力随阀门开度增加而增加,随阀门开度减小而减小,但存在一定的时间和空间滞后,侧向力变化滞后于阀门位置变化,最大侧向力出现在半个周期以后,即最大开度出现时刻之后,且阀门重新闭合后,很短时间内仍有侧向力残存,相同开度下,侧向力有如下大小关系:关闭过程大于准稳态,二者又大于开启过程中的侧向力;从最大侧向力出现时刻分析滞后时间τD,在波形上三角波下滞后时间τD要大于正弦波下的τD,在频率上10 Hz下的τD最大,5 Hz下的τD最小;从侧向力相对残存时间τR分析时间滞后,在波形上三角波下的τR要大于正弦波下τR,在频率上7 Hz下的τR最大,5 Hz下的τR最小。 展开更多
关键词 燃气二次喷射 推力矢量控制 数值模拟 侧向力
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约束条件下的摆动喷管控制系统设计
12
作者 王敏 余瑞星 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第5期830-836,共7页
针对摆动喷管控制的弹道导弹姿态控制系统模型不确定、运动参数时变和非零点输出调节的问题,采用最优控制理论设计其助推段的姿态控制方案。首先,在分析摆动喷管的推力和力矩的基础上推导出弹道导弹的纵向动力学模型,将线性二次型输出... 针对摆动喷管控制的弹道导弹姿态控制系统模型不确定、运动参数时变和非零点输出调节的问题,采用最优控制理论设计其助推段的姿态控制方案。首先,在分析摆动喷管的推力和力矩的基础上推导出弹道导弹的纵向动力学模型,将线性二次型输出调节器中的零调节器理论扩展到非零给定点范围,确定出控制系统的增益系数,设计导弹的姿态指令跟踪器。然后,选取特征点对导弹纵向通道和横向通道控制系统进行定点仿真校验,通过调节权系数取值,实现系统输出对输入的快速准确响应。最后,在气动摄动±50%的情况下进行系统仿真,结果表明,考虑了气动参数不确定性的情况,采用摆动喷管设计的控制系统依旧保持稳定,能够准确跟踪俯仰角和偏航角指令,该系统具有输出响应速度快、跟踪误差小、鲁棒性好、安全性高的特点。 展开更多
关键词 导弹姿态控制 摆动喷管 推力矢量 鲁棒性
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基于气动力/推力矢量控制的飞行器性能分析 被引量:4
13
作者 陈经纬 陈康 +1 位作者 尙妮妮 闫杰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期877-881,共5页
采用推力矢量技术的飞行器通过喷管偏转和发动机产生的推力来获取额外的控制力矩从而实现对飞行器的姿态控制。其突出特点是控制力矩与发动机紧密相关,而不受飞行器本身姿态的影响。对于高超声速飞行器,推力矢量提供的等效舵偏角可以部... 采用推力矢量技术的飞行器通过喷管偏转和发动机产生的推力来获取额外的控制力矩从而实现对飞行器的姿态控制。其突出特点是控制力矩与发动机紧密相关,而不受飞行器本身姿态的影响。对于高超声速飞行器,推力矢量提供的等效舵偏角可以部分替代气动舵偏角,这对飞行器的减阻和防热都十分有利。主要研究高超声速飞行器气动力与推力矢量组合控制的问题。通过建立高超声速飞行器的动力学/运动学模型,设计了基于气动力和推力矢量的组合控制器,使所需的舵偏角由气动力和推力矢量一起提供,通过理论分析和六自由度仿真,对组合控制的效果进行仿真验证。仿真表明当所需舵偏角较小时,推力矢量装置产生的等效舵偏角可以完全提供,气动舵几乎不用偏转;当所需舵偏角较大时,推力矢量装置和气动舵一起提供。结果表明这种组合控制具有较好的工程实际应用价值。 展开更多
关键词 高超声速飞行器数学模型 气动力/推力矢量组合控制 等效气动力 临近空间
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一种多扰流片装置的推力矢量特性数值研究 被引量:4
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作者 童悦 郑庆 +3 位作者 李修明 陈振阳 林天一 李晓梦 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期337-342,共6页
针对常规扰流片推力矢量装置无法提供滚转控制力矩的问题,提出了一种适用于多通道控制的多扰流片矢量结构方案。采用三维数值仿真方法,分析了多扰流片装置喷管内流场结构与推力矢量特性。结果表明,扰流片面阻塞率对多扰流片俯仰/偏航矢... 针对常规扰流片推力矢量装置无法提供滚转控制力矩的问题,提出了一种适用于多通道控制的多扰流片矢量结构方案。采用三维数值仿真方法,分析了多扰流片装置喷管内流场结构与推力矢量特性。结果表明,扰流片面阻塞率对多扰流片俯仰/偏航矢量的影响规律与单扰流片一致,扰流片面阻塞率与轴向推力成反比,与侧向力成正比。相同扰流片面阻塞率时,俯偏状态下喷管的内部流动复杂损失大,轴向推力小于滚转状态。通过采用带预制偏角的扰流片,可获得滚转控制力矩,同时,偏角增大滚转力矩增大,轴向推力小幅下降;但俯偏状态下喷管内高压旋流区域缩小使得侧向力大幅下降。多扰流片装置的设计需综合考虑装置的滚转与俯仰/偏航特性。 展开更多
关键词 多扰流片 推力矢量 轴向推力 侧向力
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推力向量控制方案及计算
15
作者 赵学津 何洪庆 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第4期7-13,共7页
本文归纳推力向量控制的主要方案,着重介绍摆动喷管、流体二次喷射方案的计算思路和结果.摆动喷管中的流场计算要考虑导弹偏摆对所产生的惯性力的影响;所得壁面压力畸变图说明,它是一个三维流场.在摆动喷管设计中要将铰链力减至最小,流... 本文归纳推力向量控制的主要方案,着重介绍摆动喷管、流体二次喷射方案的计算思路和结果.摆动喷管中的流场计算要考虑导弹偏摆对所产生的惯性力的影响;所得壁面压力畸变图说明,它是一个三维流场.在摆动喷管设计中要将铰链力减至最小,流体二次喷射的侧向力通过“等效实体模型”,用爆炸波的解来计算. 展开更多
关键词 推力矢量控制 气动力 火箭发动机 飞行控制 喷管
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基于定子磁链角度计算的PMLSM直接推力控制
16
作者 蒋頔 张宏伟 崔磊磊 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第3期94-97,共4页
针对传统永磁直线同步电机(PMLSM)直接推力控制(DTFC)存在磁链和推力波动大,鲁棒性低等问题,对传统直接推力控制进行了改进。通过分析定子磁链矢量角度的变化与电机磁链和推力的作用,用比例积分(PI)推力控制器替代了两个传统滞环控制器... 针对传统永磁直线同步电机(PMLSM)直接推力控制(DTFC)存在磁链和推力波动大,鲁棒性低等问题,对传统直接推力控制进行了改进。通过分析定子磁链矢量角度的变化与电机磁链和推力的作用,用比例积分(PI)推力控制器替代了两个传统滞环控制器,改善了磁链和推力波动大的缺点。在此基础上,将PI速度控制器用基于Sigmoid函数的积分滑模控制器来替代,以解决传统PI速度控制器鲁棒性低等问题。仿真实验结果表明:改进后的直接推力控制有磁链和推力波动小、抗负载扰动性更强、鲁棒性强等优点。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 直接推力控制 定子磁链矢量角度 SIGMOID函数
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