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《复合控制拦截弹的稳定控制系统数学模型的建立》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、复合控制拦截弹的稳定控制系统数学模型的建立?论文与报告?《战术导弹控制技术》2006年No.3(总54期)复合控制拦截弹的稳定控制系统数学模型的建立李玉林刘庆鸿z1.中国航天科工运载火箭发射技术有限公司.中国北京1000362.中国航天科工集团二IE-:-部.中国北京100854摘要建立了燃气动力/空气动力复合控制拦截弹的稳定控制系统数学模型.首先,给出了复合控制拦截弹弹体的数学模型,然后提出复合控制拦截弹的稳定控制系统结构,最后推导出复合控制拦截弹的稳定控制系统的传递函数.并从理论上分析了复合控制拦截弹的稳定控制系统时间常数小于仅采用空气动力控制拦截
2、弹的稳定控制系统时间常数.关键词拦截弹数学模型稳定控制系统燃气动力/空气动力复合控制ModelingofStabilityControlSystemforBlendedControlInterceptorLiYu-lin.LiuQing-hong21.RocketLaunchSystemTechnologyCo.Ltd.,CASIC,Beijing100036,China2.SecondSystemDesignDepartment,SecondResearchAcademyofCASIC,Beijing100854,ChinaAbstract:Them
3、athematicalmodelofstabilitycontrolsystemforblendedcontrolinterceptoriSestablished.First.themathematicalmodelsofblendedcontrolinterceptorSairframeiSdeduced.Second,thestructureofFCS(FlightControlSystem)forblendedcontrolinterceptorisgiven.Last,thetransferfunctionofFCSiSdeduced.andt
4、henintheory.timeconstantofFCSforblendedcontrolinterceptoriSanalyzed.andiSsmallerthanthatofaerodynamiccontrolinterceptor.Keywords:Interceptor,Ma~ematicalModel,StabilityControlSystem,GasThrustVector/AerodynamicBlendedContro1.1前言新一代大气层内拦截弹采用了空气动力与燃气动力的复合控制方式.空气动力控制可以为拦截弹远距离飞行和中段飞行提
5、供良好的机动能力,但是在高空时空气动力控制力明显不足,而采用空气动力和燃气动力复合控制.可降低拦截弹的响应时间,改善其末制导控制性能.燃气动力控制方式可分为力矩燃气动力控制(姿态控制)方式和直接侧向过载燃气动力控制方式(轨道控制),见图1所示.美国的ERINT一1采用的就是力矩燃气动力控制方式,而法国Aster-15,Aster一30以及俄罗斯的9M96E,9M96E2拦截弹都采用的是直接侧向过载燃气动力控制方式.a.力矩燃气动力控制方式b.直接侧向过载燃气动力控制方式图1拦截弹的燃气动力执行机构安装位置示意图拦截弹稳定控制系统是由弹上自动驾驶仪和弹体
6、环节构成的一闭合回路,其作用就是快速,李玉林:(1973年～).男.航天科工运载火箭发射技术有限公司工程师,硕士研究生.研究方向:飞行器导航,制导与控制.E-marl:liylin73@tom.tom一8一?论文与报告?《战术导弹控制技术》2006年No.3(总54期)准确地产生制导控制所需要的横向,法向加速度,并使拦截弹姿态运动具有良好的稳定性.在稳定控制系统中,自动驾驶仪的作用就是快速响应制导指令,通过执行机构产生相应的舵偏角(空气动力控制时)或产生相应的燃气动力推力矢量(燃气动力控制时),同时要保证拦截弹在作战空域内具有足够的阻尼,从而确保弹上姿
7、态稳定回路的稳定性.弹体环节是控制对象,其动态特性因气动外形,质量分布和动力装置等不同而不同,并随飞行高度和飞行速度而剧烈变化,是一时变,非线性环节.不同的弹体环节往往需要不同的自动加强仪【4'51.本文是以某型空气动力控制的导弹为模型,初步建立了拦截弹采用空气动力和力矩燃气动力复合控制时的稳定控制系统.在文中,只涉及了拦截弹在俯仰,偏航通道的稳定回路,未涉及滚动回路.2复合控制拦截弹弹体的数学模型2.1坐标系定义文章中用到的地面坐标系Oxz,弹体坐标系z,弹道坐标系OY2Z,速度坐标系Ox的定义参见文献【5】.2.2假设条件作为控制对象的弹体,其运动
8、比较复杂.它包括质心的运动和绕质心的转动,同时还有弯曲等弹性运动,本身又是一个变质量系统.为了
