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采用摆动喷管推力矢量控制弹性弹体数学模型建立 被引量:11
1
作者 郑勇斌 林丽 《现代防御技术》 北大核心 2007年第1期41-44,共4页
针对摆动喷管不同于空气舵的特征,建立了摆动喷管坐标系,具体分析了单个摆动喷管产生的力和力矩,详细推导了采用摆动喷管推力矢量控制弹体弹性振动方程;同时基于小偏差线性化条件,推导了俯仰通道的姿态运动方程;以上方程可用于采用摆动... 针对摆动喷管不同于空气舵的特征,建立了摆动喷管坐标系,具体分析了单个摆动喷管产生的力和力矩,详细推导了采用摆动喷管推力矢量控制弹体弹性振动方程;同时基于小偏差线性化条件,推导了俯仰通道的姿态运动方程;以上方程可用于采用摆动喷管推力矢量控制弹体弹性计算和控制系统进一步设计的依据。 展开更多
关键词 摆动喷管 弹性振动 小偏差线性化 俯仰通道
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摆动喷管控制精度相关问题讨论 被引量:8
2
作者 郑勇斌 《现代防御技术》 北大核心 2007年第3期54-57,共4页
对不同性质的喷管特点以及在控制力作用下喷管的响应特性进行了初步分析;以某防空导弹为例,阐述了摆动喷管在非理想状态下摆动时作动器牵连运动、正负摆角不对称、力臂变化、摆心漂移、位移传递系数精度和预调角对摆角控制的影响;同时... 对不同性质的喷管特点以及在控制力作用下喷管的响应特性进行了初步分析;以某防空导弹为例,阐述了摆动喷管在非理想状态下摆动时作动器牵连运动、正负摆角不对称、力臂变化、摆心漂移、位移传递系数精度和预调角对摆角控制的影响;同时说明了负载力矩和伺服机构相关参数影响着摆动喷管位置控制精度。 展开更多
关键词 防空导弹 摆动喷管 摆角控制 负载力矩
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动网格技术在具有摆动喷管发动机流场数值模拟中的应用 被引量:6
3
作者 周红梅 于胜春 +2 位作者 高劼 隋玉堂 王庆官 《海军航空工程学院学报》 2009年第1期17-19,23,共4页
介绍了实现移动网格的基本方法,应用动网格技术,通过UDF(用户自定义函数)编程,对具有摆动喷管发动机三维内流场进行了数值模拟,结果表明,动网格技术能很好地实现与喷管摆动相对应计算区域的实时变化,适用于具有摆动喷管发动机... 介绍了实现移动网格的基本方法,应用动网格技术,通过UDF(用户自定义函数)编程,对具有摆动喷管发动机三维内流场进行了数值模拟,结果表明,动网格技术能很好地实现与喷管摆动相对应计算区域的实时变化,适用于具有摆动喷管发动机内流场的计算。 展开更多
关键词 动网格技术 固体火箭发动机 摆动喷管 数值模拟
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推力矢量防空导弹伺服弹性的抑制 被引量:6
4
作者 吴云洁 宋嘉赟 +1 位作者 刘晓东 张武龙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1480-1485,共6页
大长径比,低弹性频率的推力矢量控制导弹,由于其喷管摆动形成的惯性力对弹性模态产生激振,使弹体控制中存在伺服弹性问题.为了解决该问题,对摆动喷管控制下的弹性弹体模型进行了分析,针对弹性模态对控制系统的影响途径,提出了双传感器... 大长径比,低弹性频率的推力矢量控制导弹,由于其喷管摆动形成的惯性力对弹性模态产生激振,使弹体控制中存在伺服弹性问题.为了解决该问题,对摆动喷管控制下的弹性弹体模型进行了分析,针对弹性模态对控制系统的影响途径,提出了双传感器布局及测量信号预综合的方法.在此基础上,基于Steiglitz-McBride系统辨识方法,设计一种自适应噪声抑制滤波器对测得信号中的弹性分量进行处理,取得导弹刚体运动的有用信号.仿真证明该方法有效提高了控制系统对弹体弹性特征变化的适应性.双传感器的使用也增加了测量及滤波系统的可靠性. 展开更多
关键词 防空导弹 摆动喷管 伺服弹性 SMM 自适应滤波
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摆动喷管与惯性器件超谐波耦合仿真研究
5
作者 付玮 孙颖 +2 位作者 王恩泽 段佳桐 戴婷婷 《宇航总体技术》 2023年第6期65-72,共8页
摆动喷管具有大惯量和强非线性特征,存在与惯性器件耦合的风险。建立了从指令输入到惯性器件响应输出的控制回路开环传递特性模型,用有限元方法模拟了摆动喷管非线性特征,发现了摆动喷管与惯性器件的超谐波共振耦合效应,同时讨论了几种... 摆动喷管具有大惯量和强非线性特征,存在与惯性器件耦合的风险。建立了从指令输入到惯性器件响应输出的控制回路开环传递特性模型,用有限元方法模拟了摆动喷管非线性特征,发现了摆动喷管与惯性器件的超谐波共振耦合效应,同时讨论了几种改进措施的有效性和可行性,发现对作动器反馈信号进行幅值调制来降低耦合效应效果明显且易于应用实现。 展开更多
关键词 摆动喷管 非线性 惯性器件 超谐波 仿真
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面向摆动喷管的导弹非线性姿态控制 被引量:4
6
作者 周成宝 周荻 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1107-1113,共7页
针对采用摆动喷管作为执行机构的导弹姿态控制系统,研究了导弹初始垂直发射过程中三通道姿态耦合控制问题。详细推导了采用摆动喷管的导弹的姿态动力学模型,并与欧拉角描述的导弹姿态运动学模型结合,基于动态面控制技术,在考虑系统中气... 针对采用摆动喷管作为执行机构的导弹姿态控制系统,研究了导弹初始垂直发射过程中三通道姿态耦合控制问题。详细推导了采用摆动喷管的导弹的姿态动力学模型,并与欧拉角描述的导弹姿态运动学模型结合,基于动态面控制技术,在考虑系统中气动参数不确定性情况下设计了一个新的动态面自适应滑模控制器,并应用Lyapunov方法给出了严格的稳定性证明。为避免控制设计中的抖振问题,控制器中的符号函数用饱和函数来代替。数值仿真分析验证了所提出的控制方法的有效性。 展开更多
关键词 姿态控制 动态面控制 滑模控制 自适应控制 摆动喷管
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具有摆动喷管发动机三维内流场数值分析 被引量:3
7
作者 周红梅 黄志勇 李季颖 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2011年第6期15-18,共4页
分析了喷管摆动对发动机内流场的影响,针对喷管摆动情况下的流场特点,采用动网格技术及用户自定义(UDF)编程,实现与喷管摆动相对应计算区域的实时变化,并对具有摆动喷管的发动机三维内流场进行了数值模拟,得到了发动机内流场的详细情况。
关键词 固体火箭发动机 摆动喷管 动网格技术 数值模拟
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基于机器视觉的固体发动机摆动喷管空间位姿的实时测量技术 被引量:2
8
作者 林新东 冉冲 +4 位作者 钟织富 孟浩 毕浩然 梅天灿 仲思东 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期825-831,共7页
针对固体发动机摆动喷管在空间多自由度下的摆心、摆角等参数测量问题,提出了一种基于摄影测量+机器视觉的实时测量方案,采用了单目位姿实时测量技术实现了摆动喷管的空间位姿测量。通过在摆动喷管上粘贴人为设计的靶标,使用单目相机对... 针对固体发动机摆动喷管在空间多自由度下的摆心、摆角等参数测量问题,提出了一种基于摄影测量+机器视觉的实时测量方案,采用了单目位姿实时测量技术实现了摆动喷管的空间位姿测量。通过在摆动喷管上粘贴人为设计的靶标,使用单目相机对靶标实时成像,再通过二值化、轮廓提取等数字图像处理技术,对靶标进行定位与跟踪,得到靶标的空间运动轨迹。然后,对靶标的运动轨迹进行计算,通过轨迹拟合等数据处理方法,对靶标的运动轨迹进行拟合,利用截面法计算得到摆动喷管运动的瞬时轴线,建立瞬时轴线和摆动喷管摆心、摆角的计算模型,最终实现了摆动喷管空间位姿的测量。通过实验测量得到了摆动喷管摆心位置分布以及摆角大小,验证了方案的可行性与正确性。实验结果表明,该方法在保证测量精度的前提下,有效提高了测量效率和稳定性,并实现了实时测量,在实际工程中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 固体发动机 摆动喷管 机器视觉 摆心 摆角
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喷管摆动角度和频率对SRM中压力振荡响应特性的影响 被引量:2
9
作者 张莹 王革 +2 位作者 李冬冬 韩万之 王立民 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期810-818,共9页
喷管摆动可能会诱发燃烧不稳定性,而不稳定性问题已经受到了国内外研究人员的高度重视。为了研究喷管摆动角度和频率对燃烧室内压力振荡响应的影响,采用数值模拟方法,在给定某时刻装药燃面、喉径和正弦摆动方式下,对不同摆角和摆频下的... 喷管摆动可能会诱发燃烧不稳定性,而不稳定性问题已经受到了国内外研究人员的高度重视。为了研究喷管摆动角度和频率对燃烧室内压力振荡响应的影响,采用数值模拟方法,在给定某时刻装药燃面、喉径和正弦摆动方式下,对不同摆角和摆频下的发动机燃烧室压强变化规律及喷管摆动过程的响应规律进行数值分析。研究表明:固定摆动频率,改变摆动角度,燃烧室内平均压力都随时间小幅度上升,摆动角度为3°和7°时,平均压强增量较其它角度而言较为明显;固定摆动角度,随着摆动频率的增加,喷管摆动引起燃烧室内低频响应幅值在增加;由喷管摆动所引起的燃烧室压力振荡频率主要集中在100Hz以下的低频区。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 摆动喷管 推力矢量控制 内流场 频谱分析
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摆动喷管的Terminal滑模鲁棒控制 被引量:2
10
作者 王卫红 孙良桦 张武龙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期7-12,共6页
为了研究摆动喷管的快速高精度控制,首先对摆动喷管伺服机构及其负载进行了建模分析;其次采用设计干扰观测器(DOB)的方法以减小负载力矩对系统的影响;最后研究了摆动喷管Terminal滑模鲁棒控制器设计实现,并给出了控制算法的稳定性证。... 为了研究摆动喷管的快速高精度控制,首先对摆动喷管伺服机构及其负载进行了建模分析;其次采用设计干扰观测器(DOB)的方法以减小负载力矩对系统的影响;最后研究了摆动喷管Terminal滑模鲁棒控制器设计实现,并给出了控制算法的稳定性证。结果表明,对比常规滑模控制方式,Terminal滑模鲁棒控制方式具有高控制精度和快速性,并且能够有效减小抖振。采用Terminal滑模鲁棒控制方式,摆动喷管伺服系统能够达到快速、准确的响应效果,从而验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 摆动喷管 推力矢量 伺服系统 TERMINAL滑模 干扰观测器
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摆动流嘴在高炉炼铁中的应用研究 被引量:2
11
作者 孙兆胜 《新技术新工艺》 2017年第4期41-42,共2页
在钢铁生产中,摆动流嘴在使用具有重要的作用。介绍了摆动流嘴造高炉炼铁中使用的重要作用以及其设备的组成,分析了摆动流嘴的使用现状,存在的一些问题和有效地改进措施,进行改造之后收益显著。
关键词 摆动流嘴 高炉炼铁 应用
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SIMULATION RESEARCH OF ACTIVE VIBRATION CONTROL FOR ELASTIC MISSILE WITH SWING NOZZLE THRUST VECTOR CONTROL 被引量:1
12
作者 XIAODONG LIU YUNJIE WU +2 位作者 YONG DENG SEN WANG JIAYUN SONG 《International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing》 EI 2013年第4期14-30,共17页
Aiming at the deficiencies of notch filters on the aspect of vibration suppression for elastic missile with swing nozzle thrust vector control(SNTVC),an active vibration controller(AVC)is proposed.It is composed of an... Aiming at the deficiencies of notch filters on the aspect of vibration suppression for elastic missile with swing nozzle thrust vector control(SNTVC),an active vibration controller(AVC)is proposed.It is composed of an optimal state feedback controller(OSFC)and an optimal minimal order state observer(OMOSO),which can be respectively designed based on the separation principle.The design rules of these two elements are successively given.Computer simulation results present that AVC can realize strong vibration suppression and good convergence property after disturbing.Moreover,it has simple design and then it is easily implemented in engineering.In addition,the AVC scheme can also resolve the poor system stability to a great extent,which is resulted from the bad static stability of missile body. 展开更多
关键词 swing nozzle thrust vector control anti-aircraft missile servo-elasticity state feedback state observer active vibration control
原文传递
ABB-CE燃烧器的改造 被引量:1
13
作者 胡君 李伟 +4 位作者 路野 刘明 李罡 束继伟 刘飞 《黑龙江电力》 2000年第3期37-40,共4页
在燃烧器的设计中 ,通过对喷嘴的结构、挡板风箱结构及起吊耳板的改进 。
关键词 摆动燃烧器 喷嘴 技术改造 锅炉
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摆动喷管推力矢量控制弹性弹体的建模研究 被引量:1
14
作者 董小萌 刘晓东 王建敏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期650-656,681,共8页
弹性弹体的建模研究是摆动喷管推力矢量技术应用于我国未来防空导弹上面临的首要任务。以俯仰通道为例,对弹性弹体在飞行过程中受到的力和力矩进行了详细的分析,其中包括单喷管模型以及弹性振动模型的分析。基于某些可行性的假设条件,... 弹性弹体的建模研究是摆动喷管推力矢量技术应用于我国未来防空导弹上面临的首要任务。以俯仰通道为例,对弹性弹体在飞行过程中受到的力和力矩进行了详细的分析,其中包括单喷管模型以及弹性振动模型的分析。基于某些可行性的假设条件,建立了弹性弹体俯仰通道的小扰动线性化方程组,并进一步给出了弹性弹体俯仰运动系统的状态空间模型。根据等效性原则,同时给出了一个降阶的、可面向弹性振动主动控制的状态空间模型。最后,在选取的飞行特征点附近,通过对某型防空导弹的幅频特性仿真,验证了该弹体存在的弹性振动对其运动系统的影响。 展开更多
关键词 摆动喷管 推力矢量 防空导弹 弹性振动 建模 主动控制
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摆动喷管水下工作过程流场及控制特性仿真研究
15
作者 柳文杰 李冬 +3 位作者 蔡强 张正 袁亚 刘佳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期79-88,共10页
水下航行体垂直发射是一个非定常、高动态的过程,对基于摆动喷管控制的水下航行体,喷管摆角与动态摆动过程对流场演化、流体动力特性的影响不可忽略。本文采用流体体积多相流模型、动网格技术、叠加运动模型与动态流体相互作用模型,建... 水下航行体垂直发射是一个非定常、高动态的过程,对基于摆动喷管控制的水下航行体,喷管摆角与动态摆动过程对流场演化、流体动力特性的影响不可忽略。本文采用流体体积多相流模型、动网格技术、叠加运动模型与动态流体相互作用模型,建立了流场与弹道耦合计算的三维仿真计算模型,研究航行体系留状态与航行状态两种工况下喷管摆动工作过程流场及流体动力非定常演化规律。仿真结果显示,在不发生流动分离的前提下,水下工作的发动机可以提供稳定、无延迟的控制力矩,但超声速射流方向的改变会引起流场的非对称脉动,即使航行体处于系留状态时,航行体仍然会受到流体干扰力矩的影响,导致水下推力矢量控制效率降低,当处于航行状态时,来流会产生诱导干扰力矩,航行体姿态的改变也会产生流体动力干扰力矩,在上述干扰力矩的影响下,控制效率进一步降低。 展开更多
关键词 水下点火 摆动喷管 推力矢量控制 干扰力矩 振荡
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摆动喷管机电一体化作动器的设计 被引量:1
16
作者 杨志杰 侯文国 +1 位作者 牛禄 张波 《机械制造》 2018年第5期67-70,共4页
对摆动喷管机电一体化作动器进行了研究,设计了作动器的结构及其控制系统的硬件组成,编写了控制系统现场可编程门阵列程序。通过测试确认这一作动器具有高集成度、高功率密度的特点,可实现对摆动喷管方向与角度的精确控制。
关键词 摆动喷管 作动器 机电一体化 控制系统 设计
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约束条件下的摆动喷管控制系统设计
17
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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摆动喷管控制导弹回路成形自动驾驶仪设计 被引量:3
18
作者 张晓峰 祝小平 杨军 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2010年第6期60-63,共4页
针对摆动喷管控制防空导弹存在的伺服气动弹性问题,利用鲁棒回路成形方法在导弹的纵向通道设计了自动驾驶仪。首先,建立了考虑一阶弹性振动影响的纵向小扰动线性化模型;然后考虑到控制系统设计中存在的导弹自身以及外界干扰等不确定因... 针对摆动喷管控制防空导弹存在的伺服气动弹性问题,利用鲁棒回路成形方法在导弹的纵向通道设计了自动驾驶仪。首先,建立了考虑一阶弹性振动影响的纵向小扰动线性化模型;然后考虑到控制系统设计中存在的导弹自身以及外界干扰等不确定因素的影响,采用回路成形的方法,根据系统性能指标的要求,选取了系统期望回路成形函数,构造了防空导弹纵向自动驾驶仪回路成形设计框架,给出了鲁棒回路成形控制增益K∞;最后,对其进行了数字仿真。仿真结果表明,所设计的系统具有良好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。 展开更多
关键词 摆动喷管控制 伺服气动弹性 回路成形 鲁棒性能
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基于虚拟样机技术的轴对称推力矢量控制伺服机构设计 被引量:2
19
作者 李志臣 朱文海 《现代防御技术》 北大核心 2005年第6期37-42,共6页
利用ADAMS软件建立了轴对称推力矢量控制伺服机构的虚拟样机,分析了4个关键设计点对伺服作动器运动时的交连干扰、正负摆角的不对称性以及驱动力臂波动的影响,完成了伺服机构布局方案的优化,为伺服机构布局方案的设计提供了精确的分析... 利用ADAMS软件建立了轴对称推力矢量控制伺服机构的虚拟样机,分析了4个关键设计点对伺服作动器运动时的交连干扰、正负摆角的不对称性以及驱动力臂波动的影响,完成了伺服机构布局方案的优化,为伺服机构布局方案的设计提供了精确的分析模型。 展开更多
关键词 虚拟样机 ADAMS软件 推力矢量控制 全轴摆动喷管
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一种小型全轴摆动喷管流场计算和性能分析
20
作者 尚永腾 白涛涛 《弹箭与制导学报》 北大核心 2019年第4期1-4,8,共5页
对一种长尾管式的小型全轴摆动喷管进行流场和性能分析,采用CFD三维流场仿真方法,完成了一系列不同工况的数值计算。结果表明:摆动喷管整体流场均匀,基本不受摆动的影响,分离线附近存在局部高压和低速涡流,其与压强、通喉比和工作介质相... 对一种长尾管式的小型全轴摆动喷管进行流场和性能分析,采用CFD三维流场仿真方法,完成了一系列不同工况的数值计算。结果表明:摆动喷管整体流场均匀,基本不受摆动的影响,分离线附近存在局部高压和低速涡流,其与压强、通喉比和工作介质相关;摆动喷管推力损失小、致偏效率高、线性度好,摆动时的内流场负载不高而摩擦力较大。验证了摆动喷管具有良好的流场均匀性和明显的性能优势,并提出了降低摆动力矩的措施。 展开更多
关键词 全轴摆动喷管 流场计算 推力偏角 摆动力矩 性能分析
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