简易制导火箭弹伸缩式电磁舵机技术研究
发布时间：2022-08-09 13:40
伸缩式电磁舵机是为某型号简易制导火箭弹设计的一种二维弹道修正执行机构,能有效提高其命中精度和毁伤效率。因此,对伸缩式电磁舵机进行研究具有很高的军事应用价值。为了提高伸缩式电磁舵机的性能,运用TRIZ理论中的矛盾矩阵确定了伸缩式电磁舵机的总体优化设计方案,并利用ADAMS软件对舵机进行了仿真分析。结果表明：优化后舵机的性能明显优于原舵机。通过对比几种常见舵片的几何特征,选取了适用于简易制导火箭弹的舵片,并运用遗传算法对其外形参数进行了设计。根据理论分析,利用Matlab程序计算出了舵片在舵机打舵和收舵过程中产生的修正力,为简易制导火箭弹修正策略的制定提供了参考。为了缩短舵机的响应时间,设计了一种输出大扭矩的双向转角电磁铁及其控制电路,并采用Maxwell软件对该电磁铁进行了仿真。结果表明：当双向转角电磁铁在40°～140°区间内工作时,输出扭矩在0.3N·m以上,且变化比较平稳。为了抑制舵机自身磁场环境对地磁场的干扰,减小磁模块的测量误差,为舵机设计了坡莫合金屏蔽罩,并对其屏蔽效果进行了试验验证。结果表明：当舵机距磁模块20cm以上,采用双层坡莫合金屏蔽罩时,屏蔽效果较为理想。对伸缩式电...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 简易制导弹药概述
1.2.1 简易制导弹药弹道修正原理
1.2.2 简易制导弹药弹道修正执行机构简介
1.3 国内外简易制导弹药弹道修正执行机构发展现状
1.3.1 国外弹道修正执行机构发展现状
1.3.2 国内弹道修正执行机构发展现状
1.4 论文主要内容及行文结构
2 伸缩式电磁舵机总体优化设计
2.1 伸缩式电磁舵机结构分析
2.2 基于TRIZ理论的伸缩式电磁舵机优化
2.2.1 TRIZ理论简介
2.2.2 伸缩式电磁舵机中的技术矛盾
2.2.3 伸缩式电磁舵机总体优化方案的确定
2.3 伸缩式电磁舵机运动仿真分析
2.3.1 ADAMS简介
2.3.2 舵机模型导入及仿真设置
2.3.3 仿真结果及分析
2.3.4 舵机打舵与收舵时间差异分析
2.4 本章小结
3 舵片气动外形设计及修正力分析
3.1 舵片气动外形设计
3.1.1 舵片气动布局
3.1.2 舵片外形设计
3.2 舵片产生的修正力分析
3.2.1 单独舵片受到的空气阻力和升力
3.2.2 弹丸有控飞行阶段舵片产生的修正力和修正力矩
3.3 舵片外形参数设计
3.3.1 舵片外形参数设计的目标函数
3.3.2 舵片外形参数约束条件
3.3.3 舵片外形参数求解
3.4 舵片修正力数值计算
3.5 本章小结
4 双向转角电磁铁及其控制电路设计
4.1 双向转角电磁铁的结构及工作原理
4.2 双向转角电磁铁结构参数设计
4.3 双向转角电磁铁瞬态仿真分析
4.3.1 电磁场有限元仿真软件介绍
4.3.2 电磁铁仿真模型建立
4.3.3 仿真参数设置
4.3.4 仿真结果
4.3.5 双向转角电磁铁工作机理的探讨
4.3.6 最佳工作区间的确定
4.3.7 线圈安匝数对电磁铁输出扭矩的影响
4.4 双向转角电磁铁控制电路设计
4.4.1 双向转角电磁铁驱动电路
4.4.2 微处理器控制电路
4.4.3 电源电路
4.4.4 双向转角电磁铁控制电路工作流程
4.5 本章小结
5 电磁舵机磁屏蔽性能研究
5.1 电磁舵机磁场环境分析
5.2 磁屏蔽
5.2.1 磁屏蔽分类
5.2.2 磁屏蔽原理
5.3 磁屏蔽设计
5.3.1 屏蔽材料选择
5.3.2 屏蔽结构选择
5.4 低频磁场屏蔽性能测试试验
5.4.1 静磁场屏蔽试验
5.4.2 10Hz低频磁场屏蔽试验
5.4.3 试验结论
5.5 本章小结
6 舵机原理样机性能试验及结果分析
6.1 舵机响应时间测量电路设计
6.1.1 红外发射接收电路
6.1.2 响应时间测量显示电路
6.1.3 电源
6.1.4 响应时间测量电路软件设计
6.2 静态无风试验
6.3 风洞试验
6.3.1 风洞简介
6.3.2 舵机打舵能力试验
6.3.3 舵机响应时间测量
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 本文工作总结
7.2 需要进一步研究的问题
致谢
参考文献
附录
本文编号：3672659
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 简易制导弹药概述
1.2.1 简易制导弹药弹道修正原理
1.2.2 简易制导弹药弹道修正执行机构简介
1.3 国内外简易制导弹药弹道修正执行机构发展现状
1.3.1 国外弹道修正执行机构发展现状
1.3.2 国内弹道修正执行机构发展现状
1.4 论文主要内容及行文结构
2 伸缩式电磁舵机总体优化设计
2.1 伸缩式电磁舵机结构分析
2.2 基于TRIZ理论的伸缩式电磁舵机优化
2.2.1 TRIZ理论简介
2.2.2 伸缩式电磁舵机中的技术矛盾
2.2.3 伸缩式电磁舵机总体优化方案的确定
2.3 伸缩式电磁舵机运动仿真分析
2.3.1 ADAMS简介
2.3.2 舵机模型导入及仿真设置
2.3.3 仿真结果及分析
2.3.4 舵机打舵与收舵时间差异分析
2.4 本章小结
3 舵片气动外形设计及修正力分析
3.1 舵片气动外形设计
3.1.1 舵片气动布局
3.1.2 舵片外形设计
3.2 舵片产生的修正力分析
3.2.1 单独舵片受到的空气阻力和升力
3.2.2 弹丸有控飞行阶段舵片产生的修正力和修正力矩
3.3 舵片外形参数设计
3.3.1 舵片外形参数设计的目标函数
3.3.2 舵片外形参数约束条件
3.3.3 舵片外形参数求解
3.4 舵片修正力数值计算
3.5 本章小结
4 双向转角电磁铁及其控制电路设计
4.1 双向转角电磁铁的结构及工作原理
4.2 双向转角电磁铁结构参数设计
4.3 双向转角电磁铁瞬态仿真分析
4.3.1 电磁场有限元仿真软件介绍
4.3.2 电磁铁仿真模型建立
4.3.3 仿真参数设置
4.3.4 仿真结果
4.3.5 双向转角电磁铁工作机理的探讨
4.3.6 最佳工作区间的确定
4.3.7 线圈安匝数对电磁铁输出扭矩的影响
4.4 双向转角电磁铁控制电路设计
4.4.1 双向转角电磁铁驱动电路
4.4.2 微处理器控制电路
4.4.3 电源电路
4.4.4 双向转角电磁铁控制电路工作流程
4.5 本章小结
5 电磁舵机磁屏蔽性能研究
5.1 电磁舵机磁场环境分析
5.2 磁屏蔽
5.2.1 磁屏蔽分类
5.2.2 磁屏蔽原理
5.3 磁屏蔽设计
5.3.1 屏蔽材料选择
5.3.2 屏蔽结构选择
5.4 低频磁场屏蔽性能测试试验
5.4.1 静磁场屏蔽试验
5.4.2 10Hz低频磁场屏蔽试验
5.4.3 试验结论
5.5 本章小结
6 舵机原理样机性能试验及结果分析
6.1 舵机响应时间测量电路设计
6.1.1 红外发射接收电路
6.1.2 响应时间测量显示电路
6.1.3 电源
6.1.4 响应时间测量电路软件设计
6.2 静态无风试验
6.3 风洞试验
6.3.1 风洞简介
6.3.2 舵机打舵能力试验
6.3.3 舵机响应时间测量
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 本文工作总结
7.2 需要进一步研究的问题
致谢
参考文献
附录
本文编号：3672659
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3672659.html
