文档介绍：课程设计(论文)及答辩评分:
(共20分)__________;
、语言流畅(共20分)__________;
、分析论述充分合理,结论正确(共20分)__________;
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(共20分)_________。
课程设计总成绩:________
答辩组成员(签字):________________ _______年____月____日
摘要
本文主要研究一个由液压系统驱动的舵系统,描述了舵系统的基本结构和工作原理;对气动舵系统各组成部分进行了分析,建立了全参数舵系统工程仿真模型,并对整个舵系统数学模型进行了仿真研究。通过研究该模型可以方便的分析各个参数对舵系统性能的影响,有利于改善系统的静、动态性能,对气动舵系统的研究有重要意义。并设计控制器,使得系统的输出快速准确地跟踪制导指令信号,应用Matlab编程语言进行仿真。
关键词:Matlab;Simulink;液压;仿真;建模;气动舵系统
绪论
本学期,上过《导弹制导与控制系统原理》之后,为了更加的了解这门课,选了关于舵系统的一部分内容进行设计。
通过本课程的设计,能了解运用目标探测与识别,惯性导航,飞行器制导与控制等相关专业课程中的基本理论和实践知识,正确地解决探测制导与控制系统中的舵系统设计等问题。
根据不同的分类标准,可对舵机进行不同的分类。
按照所采用能源不同,舵机可分为以下三类:电动式舵机、气压式舵机、液压式舵机。
不管那种类型的舵机,都必须包含能源和作动装置,能源或为电池或为高压气源(液压)。对于电动式舵机,其作动装置由电动机和齿轮传动装置组成;对于气压或液压式舵机,其作动装置由电磁铁、气动放大器和气缸或液压放大器、液动缸等组成。
1、电动式舵机
电动式舵机又可分为电磁式和电动式两种。电磁式舵机实际上就是一个电磁机构,其特点是外形尺寸小,结构简单,快速性好,但这种舵机的功率小,一般用于小型导弹上。电动式舵机以交流和直流电动机作为动力源,所以它可以输出较大功率,它具有结构简单、制造方便的优点,但是快速性差。
2、气压式舵机
按气源的种类不同,气压式舵机分为冷气式和燃气式两种。冷气式舵机采用高压冷气瓶中储藏的高压空气或氦气作为气源,来操纵舵面的运动。,。燃气式舵机采用固体燃料燃烧后所产生的气体作为气源,来操纵舵面的运动。气压式舵机一般用于发行时间短的导弹。
3、液压式舵机
液压式舵机以液压油储存在油瓶中,并充有高压气体,给油加压。液压式舵机有体积小、质量轻、功率大、快速性能好的优点,其缺点是液体的性能受外场环境条件的影响较大,加工精度要求高,成本大。目前,液压式舵机常用于中远程导弹。
防空导弹舵系统的种类很多,通常有如下的分类法:
1、按执行机构的能源
舵系统可分为:液压舵系统、气压舵系统、燃气舵系统、电动舵系统。其中燃气舵系统也可归类为气压舵系统,即气压舵系统包括冷气和燃气两种。
液压舵系统的优点是,体积小,比功率(单位质量的功率)大,频带宽,快速性好,负载刚度高。缺点是,作为执行机构的液压舵机(特别是伺服阀)加工复杂,成本昂贵,对污染敏感,系统维护费用高。液压舵系统多用于中、远程防空导弹上。
气压舵系统具有结构简单、造价低廉、消耗弹上能源少,对污染不甚敏感的优点。缺点是负载刚度低,频带窄,快速性差。目前采用提高气源压力,改进关键件的结构设计和改进密封方法,以及改进制造工艺等,可使快速性和负载刚度都有明显的提高。气压舵系统多用于中程防空导弹上,也是用于远程的。
燃气舵系统具有质量轻,快速性好,体积小和成本低的优点。但燃气舵机的电磁机构在高温和燃气的污染下,工作寿命短。因此,这种舵系统只适合于近程小型防空导弹应用。
电动舵系统的执行元件通常为直流伺服电动机。电动舵系统的突出优点是能源单一,结构简单,工艺性好,可靠性高,使用维护方便,成本低廉。特别近十年来电动机的性能有了突飞猛进的发展,在快速性、负载刚度、温升等方面都比以前有明显的改善,因而在战术导弹中又受到广泛的注意。电动舵系统多用于近程小型防空导弹。
2、按反馈形式
舵系统可分为位置反馈舵系统,速度反馈舵系统,气动铰链力矩反馈舵系统,开路工作状态舵系统等。
3、按差动形式
舵系统可分为机械差动舵系统和电差动舵系统等。
舵系统设计的要求
1、应满足控制系统提出的最大舵偏角和空载最大舵偏角速度的要求
2、应能输出足够大