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论文围绕着高性能旋转导弹总体设计的三个总体问题:起飞质量设计、转速设计和双通道旋转导弹自动驾驶仪设计,进行了较为深入的研究,并获得了有理论意义和工程实用价值的研究结果。 研究工作内容和成果主要集中在以下几个方面: (1)建立了低空近程旋转导弹起飞质量估算模型 通过分析起飞质量设计的约束条件,建立了起飞质量设计的数学模型。针对低空近程导弹某些量在导弹飞行过程中的变化或影响较小,简化得到了低空近程导弹起飞质量的估算模型。为追求计算精度,前人多采用较复杂的优化算法,而本文所得到的估算模型为解析表达式,无需迭代计算,大大减小了计算量,且估算误差较采用遗传算法和微分进化算法所得结果保持在5%以内。最后将该估算模型应用于一个工程算例,验证了模型的可行性。该模型应用于低空近程旋转导弹的方案设计阶段,能高效、快速估算起飞质量,对于工程设计有较高的实用价值。 (2)综合分析了影响旋转导弹转速的主要因素及机理,给出单通道旋转导弹转速的确定方法 综合考虑单通道旋转导弹弹体环节和舵机环节对转速设计的主要影响因素:弹体“低通滤波”特性、马格努斯效应、弹体共振和舵机动力学延迟等,得到了某一特征点下旋转导弹的可用转速范围。最后通过准弹体坐标系下指令舵偏角到过载的开环仿真,对该可用转速范围进行综合验证分析。在系统考虑各影响因素并进行综合仿真验证后所得到的可用转速范围,对旋转导弹转速设计具有更高的工程参考价值。 (3)研究了三回路自动驾驶仪在双通道旋转导弹上的实现与参数确定方法 首先研究了三回路自动驾驶仪在旋转导弹准弹体坐标系下的实现过程。建立弹体坐标系下三回路自动驾驶仪结构,给出了将传递函数从弹体坐标系变换到准弹体坐标系的通用方法,并最终将弹体坐标系下三回路自动驾驶仪回路变换到准弹体坐标系下。然后在忽略耦合的情况下,分别研究了三回路自动驾驶仪参数确定的频域解析法和极点配置法。最后将设计得到的三回路自动驾驶仪与两回路自动驾驶仪进行了仿真对比分析,可以看出三回路自动驾驶仪在增大系统稳定裕度、适应转速变化、放宽静稳定度和提高机动性能等方面均具有明显优势。这些研究对于三回路自动驾驶仪在新一代高性能旋转导弹上应用有较强的理论指导意义。