步进电机细分步距的控制

前言使用逻辑控制电路细分既定步进电机的步距,可以改善步进电机在低速运行时的速度平稳性。在步进电机本身精度较高和摩擦负载较小的情况下,还可以实现细步距的精确控制。一、细分控制原理步进电机的步距角由下式表示国产的三相步进电机转子大多为40个齿,如常州电讯电机厂出产的BF 184075型和北京微电机厂出产的SB3C-3B-500型的转子均为40个齿,其0=360°/3×40=30°。     

提高步进电机步距精度的研究

就步进电机细分可以提高步距精度的问题从理论上进行了分析和研究,并用传递函数的方法研究系统的动态响应,最后给出了不同细分数的步距角的均匀性的实验数据。     

力矩电流产生器的频率特性及误差分析

力矩电流产生器是动压气浮陀螺二元脉冲调宽再平衡回路最关键部分。本文主要研究力矩电流产生器的频率特性和误差分析,同时根据实验结果评价了它的性能。所设计的力矩电流产生器大约有126db的开环增益和295~(kc)的回路带宽,通过调整补偿网络获得了最佳电流波形。同时通过优选元件使偏置电流误差、刻度因数误差和漂移减至最小,从而当电流幅值为120mA时,力矩电流产生器可获得1.25×10~(-5)的恒流精度。     

“舰—舵”模拟装置

“舰—舵”模拟装置是自动舵系统的控制对象——“舰—舵环节”的模拟装置,也就是模拟舰船在舵叶作用下,其航向的变化规律——舰船回转运动方程。舰船在航行中,受到的外界干扰力矩作用也可以折算为一个等效的舵角作用。因此模拟装置的基本结构应有图1的形式: 图中: α为舵角; θ为航向角;     

含轴间距误差的消隙齿轮刚柔耦合动力学仿真

轴间距误差对消隙齿轮精度和性能有重要影响,但其机理和规律并不清楚。基于接触碰撞力约束关系建立齿轮接触动力学模型,进一步利用ADAMS/Flex建立单级消隙齿轮传动系统的刚柔耦合模型,通过刚柔耦合动力学仿真研究消隙齿轮传动在不同轴间距制造误差条件下的振动及频率特性。研究发现:随着轴间距的减小,扭簧的平均力矩增大,齿轮齿面间的啮合力矩以及摩擦力矩也将增大,从而阻碍扭矩的正常传递,并导致固定齿轮转速幅值降低;随着轴间距的增大,固定齿轮主谐振频率整体上降低,而且在轴间距稍大于标准中心距时降低很快。这一发现可指导消隙齿轮传动的设计和装配。     

电子模拟求角装置

在指挥仪及其它自控设备中,普遍地存在一个共同的求角问题,它是模拟技术中的一项基本运算。机电模拟式的解算系统可完成这类运算,但它有体积大、结构复杂等缺点。本文提出了一种新的电子模拟求角装置,可不用复杂的机电元件和传动链,因而没有齿隙和力矩不均匀而引起的低速不平稳问题。     

滑模变结构控制的月球着陆舱姿态控制系统设计

在我国的探月计划中,要实现月球探测器软着陆于月球表面.在分析月球着陆舱软着陆段的飞行任务对于姿态控制要求的基础上,基于滑模变结构控制方法,根据实际姿态角和期望姿态角的偏差,给出了线性滑动模态面的切换方程,采用指数趋近律和边界层削抖的方法,推导出期望控制力矩的计算公式.并研究了姿控发动机的配置特点和点火逻辑.给出了由期望力矩计算实际控制力矩的方法.仿真结果表明,该姿态控制系统能迅速地将着陆舱跟踪到期望姿态.着陆舱经过514s飞行,在距月面2 km处将速度减为零,将姿态调整到垂直向下,完成了飞行任务.飞行轨迹比较平滑,具有较好的鲁棒性和自适应性.     

舱门开启状态下UUV小攻角水动力特性数值模拟

为了掌握舱门开启状态下UUV小攻角水动力特性,首先基于风洞模型实验验证了所用数值计算方法的准确性与有效性,进而采用该方法对舱门开启状态UUV阻力、升力及力矩特性进行了数值模拟研究,分析了舱门开启后载荷舱及舱门对UUV表面压力分布的影响.计算结果表明,载荷舱前后端面形成的较大压力差,导致舱门开启状态UUV阻力显著提升,且阻力关于零攻角表现为不对称性,主要原因在于负攻角条件下载荷舱粘压阻力随攻角绝对值的增大而增大;由于载荷舱的流体阻滞作用,零攻角工况下舱门下表面平均压力高于上表面,UUV零攻角升力为正,零升力攻角约为-3.,且零攻角力矩为正力矩,零力矩攻角约为-1°.     

线导加声自导鱼雷最小射距影响因素分析

最小射距是影响线导鱼雷使用的因素之一.阐述了鱼雷最小射距的概念,分析了影响最小射距的5个主要因素.建立了线导加声自导鱼雷控制及目标可攻性判断模型.通过仿真分析了线导导引控制、目标速度、目标舷角对最小射距的影响,并给出了使用时应注意的问题.     

不同角度对超空泡射弹入水过程的影响

基于Fluent软件中的6DOF动网格和重叠网格技术对超空泡射弹不同角度入水进行数值模拟仿真,研究了射弹入水角度对射弹的超空泡特性影响。仿真结果表明：射弹两侧空泡形态不对称,与左侧空泡相比,右侧空泡尺寸较小;射弹入水以后,入水角为15°时,偏航角、滚转角的波动范围更小,相对入水角为5°时,其入水稳定性更好;入水角度对射弹流动稳定阶段的滚转力矩、偏航力矩及俯仰力矩影响非常小,且入水后俯仰力矩处于持续增加状态。     

考虑几何及力和力矩非线性时弹丸运动方程的研究

从矢量形式的六自由度弹丸运动方程组出发,推导出了在全部力和全部力矩作用下考虑几何非线性及力和力矩非线性时的弹丸运动方程组,并导出了其用于数值计算的柯西标准形式,得到了攻角和进动角的计算表达式.此动力学模型可用于弹丸大攻角飞行时的弹道计算及某些灵巧弹药(如末敏弹)的设计.     

线导鱼雷攻击远距离舰艇目标影响因素分析

使用线导鱼雷攻击远距离目标时,除了受目标方位误差的影响外,还应该综合考虑目标的运动态势（速度、舷角）以及目标距离等因素的影响。建立了线导加声自导鱼雷控制模型,通过仿真得到不同目标舷角、不同目标速度及不同射距条件下鱼雷捕获目标概率,根据仿真数据对目标舷角、目标速度及射距对线导鱼雷攻击远距离目标的影响进行分析,给出使用建议和应注意的问题。     

高超声速飞行器分离干扰的伴随方法分析

以大气层内高超声速飞行器级间分离过程为研究对象,采用伴随方法得到了由冲击力和气动干扰力矩引起的攻角的解析解。利用该解析解,得到了分离干扰引起的攻角的瞬时变化曲线。结果表明,在高超声速飞行器级间分离开始0.4s内,冲击力和气动干扰力矩对攻角有一定的影响,并且随干扰的增大而增大。本研究实现了预示高超声速飞行器分离过程风险的目的,对高超声速飞行器分离干扰策略的制定提供了理论依据。     

大姿控力矩直/气复合控制方法研究

为使拦截弹拦截高速机动目标时,具有快速产生较大过载的能力,提出一种直接力/气动力复合控制方法。该方法采用大姿控力矩,能够快速建立拦截弹的攻角。理论计算了引入直接力提升导弹过载响应性能的能力,对比分析了纯气动力控制和直/气复合控制过载响应能力,仿真结果表明,采用纯气动力控制很难大幅提升系统过载响应速度,而利用大姿控力矩直/气复合控制,系统过载响应速度能够显著提升,使控制效果达到最优。     

舵操纵机构角频率特性试验技术

操纵机构是舵系统重要组成部分,其结构弹性影响舵系统的动态性能。介绍了一种操纵机构频率特性试验方法,通过设计弹上安装边界,利用基础角运动激励模拟舵机激励,获得了某操纵机构重要环节的频率特性,分析确认了结构刚度薄弱位置。该方法可以提前评估操纵机构结构设计。     

摆动喷管控制精度相关问题讨论

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。     

变质心执行机构对弹头命中精度的影响分析

弹头变质心机动控制是通过移动弹头的质心位置,利用气动配平力矩改变弹头的飞行姿态和攻角,从而可实现弹头机动控制.在给出变质心弹头的动力学方程的基础上,通过对该动力学方程进行简化和线性化,推导出变质心弹头关于攻角和侧滑角的传递函数,在加入舵机伺服系统后,分析变质心伺服系统的性能对弹头跟踪精度和弹道命中精度的影响,最终确定变质心执行机构的动态性能参数并为今后变质心执行机构的设计提供必要的参考.     

用四元数进行卫星姿态控制的最佳控制轴法

本文研究姿态控制的控制规律问题。“阿婆罗”登月舱所采用的姿态控制规律的一组开关曲线,在大姿态误差角情况下,由于角速度交连的影响,延长了进入误差极限环的时间。为了克服交连影响,本文提出利用四元数法选择最接近于瞬时旋转轴的控制轴来进行控制,导出了控制公式和开关曲线,并对在有干扰力矩作用下,控制规律的稳定性进行了研究。计算证明此种控制方法不仅加快了误差角的衰减时间,而且简化了计算公式(与“阿婆罗”开关曲线相比较)。     

一种固体分解器原理方案

本文介绍了一种固体分解器原理方案,并给出一种电子求角装置原理。该固体分解器比由正余弦函数发生器组成的分解器,具有线路简单的优点。在高炮指挥仪中,计算火炮高低角及方位角是必须的。如果采用由固体分解器构成的电子求角装置,计算火炮高低角及方位角,可使仪器简化。一、固体分解器本文介绍的固体分解器是由固体组件,开关及阻容元件组成的分解器,它与机电元件旋转变压器的作用相当,故也可称为“固体旋转变压器”。但它不存在机械转角,而     

激光半焦斑边缘检出技术研究

本文介绍了一种新的边缘定位方法激光半焦斑边缘检出法。这种方法综合运用了多种技术,如自适应跟踪补偿技术、激光调制和调制幅值补偿技术、微分定点采样技术以及步进电机步距细分技术等,从而达到了较高的边缘检出精度。文章还给出了激光半焦斑边缘检出的理论模型和计算机仿真结果,并介绍了一个采用激光半焦斑边缘检出技术的测径系统。