發(fā)布時間：2021-06-27 08:17

　　本文以二維修正原理為基礎,根據(jù)二維修正的具體要求,設計了一種基于DSP的二維修正控制系統(tǒng),針對姿態(tài)解算提出具體解算方法,進行了控制系統(tǒng)硬件平臺搭建及軟件架構設計,通過搭建臥式實驗轉臺對設計的二維修正系統(tǒng)性能進行測試。本文分析了彈道修正的修正原理,以及相關的國內(nèi)外研究發(fā)展狀況。制定了本設計的總體控制策略,確定了修正機構由十字固定鴨舵和永磁電機組成的方案。根據(jù)總體修正策略,進行了算法研究,對于后部彈體滾轉角解算,結合傳統(tǒng)濾波方法,提出了改進型地磁濾波算法,并簡化了滾轉角解算方法;采用“M/T”法對舵片實時轉動速度進行測量,并采用增量式光電編碼器實現(xiàn)舵機角度解算。在硬件設計上,提出了以F28335作為嵌入式平臺主控芯片的設計方案,通過搭載各模塊實現(xiàn)修正功能,同時進行了電路原理圖和PCB繪制,并對各類接口進行了合理配置。本文根據(jù)設計需求,對主控制器及存儲模塊、信號處理模塊、電源模塊和舵機控制模塊這四個主要模塊給出了設計方案和詳細的電路分析,并對器件選型做了參數(shù)對比。在軟件設計上通過CCS平臺建立了修正系統(tǒng)軟件框架,針對控制策略中的不同的階段采用了不同的程序設計,對于彈體位置解析給出了程序流程圖... 

【文章來源】：沈陽理工大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

“紅土地”彈道修正彈Fig.1.1“M2”trajectorycorrectionprojectile

第1章緒論-3-目標形成30~40o的攻擊角，能有效殺傷目標。圖1.1“紅土地”彈道修正彈Fig.1.1“M2”trajectorycorrectionprojectile在1995年美國聯(lián)合瑞士也開始了彈道修正彈的研發(fā)，與2001年成功研制出名為TCM的彈道修正彈[13]，TCM通過GPS和彈丸追蹤系統(tǒng)定位修正。隨后美國陸軍分三個階段進行了LCCM（低成本高效軍火）計劃研發(fā)，第一階段利用多顆GPS引信對目標落點定位，從引信所在的定位得到實際的目標落點位置，利用計算機計算落點與目標點的偏差，然后向修正系統(tǒng)發(fā)出修正指令，對炮彈進行彈道修正；第二階段是對一維修正彈的開發(fā)研制，運用一維修正原理，對炮彈距離修正，修正后的炮彈落點圓周誤差縮小為原來的30%以下；第三階段則是針對裝有慣導系統(tǒng)和彈載GPS的二維修正引信的研究。圖1.2“神劍”彈道修正彈Fig.1.2“XM982”trajectorycorrectionprojectile

第1章緒論-5-為40米。圖1.3“WS-35”彈道修正彈Fig.1.3“WS-35”trajectorycorrectionprojectile近年來國內(nèi)各個軍工類高校也開展了不同程度的彈道修正彈研究。北京理工大學根據(jù)二維修正理論，對二維修正的鴨舵修正機構進行了研究[18]；南京理工大學對二維彈道修正彈修正方法進行了研究，并從氣動布局、彈道模擬等方向進行了實驗與仿真[19]；沈陽理工大學也從最初的原理性探索發(fā)展為實踐性研究，不僅搭建了二維修正模擬轉臺，還對修正機構、嵌入式硬件平臺及算法進行了研究，通過和兵工廠的合作，也取得了不錯的成果[20]。對于彈道修正彈，我國雖然起步較晚，但是隨著我國科技整體水平的不斷提升，以及各高校與科研所的不斷努力，我國彈道修正技術正在突飛猛進，相信在不久的將來，一定能超越西方國家，在軍事領域占有一席之地。1.3課題研究內(nèi)容及章節(jié)安排本文主要是對基于嵌入式平臺的二維修正控制系統(tǒng)及算法的研究，以迫彈作為二維修正彈研究對象，對二維修正的原理進行研究，同時提出控制策略并對修正系統(tǒng)進行軟硬件設計，通過半實物仿真平臺驗證控制架構，達到實現(xiàn)二維修正的目的。本論文各章節(jié)安排及主要內(nèi)容如下：1）第一章：緒論。本章主要介紹了彈道修正的研究背景及意義，闡述了彈道修正研究的重要性，同時介紹了該領域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。2）第二章：二維修正控制策略及解算方法。本章先對一維和二維修正控制原理進行了分析，根據(jù)控制原理和控制需求對修正系統(tǒng)進行總體修正方案制定，并介紹了對本設計中采用的鴨舵結構及控制電機參數(shù)。然后詳細敘述了本設計中

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于DSP的二維修正機構控制系統(tǒng)硬件設計[J]. 王玲,張勝,張嘉易,郝永平,宿榮凱,楊超.  光電技術應用. 2019(02)
[2]Ballistic Trajectory Extrapolation and Correction of Firing Precision for Multiple Launch Rocket System[J]. ZHA Qicheng,RUI Xiaoting,WANG Guoping,YU Hailong.  Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics. 2019(02)
[3]鴨舵式二維彈道修正引信發(fā)展綜述[J]. 劉宗源,高敏,宋衛(wèi)東,王毅.  現(xiàn)代防御技術. 2019(01)
[4]二維修正迫彈的氣動特性及修正能力研究[J]. 潘雷,吳玉斌,郝永平,張嘉易,陳闖.  彈箭與制導學報. 2019(02)
[5]編碼器原理與應用分析[J]. 趙映川.  無線互聯(lián)科技. 2018(22)
[6]TMS320F28335 DSP芯片高可靠電源管理電路設計[J]. 王偉,王靜文.  測控技術. 2018(10)
[7]旋轉舵機控制方法研究[J]. 裴乙橦,張記發(fā),陳闖,孫林.  電子世界. 2018(15)
[8]基于DSP的高速旋轉修正機構控制系統(tǒng)硬件設計[J]. 張記發(fā),王玲,郝永平,張嘉易,趙洪力.  成組技術與生產(chǎn)現(xiàn)代化. 2018(02)
[9]彈道修正彈固定鴨舵測姿方法研究[J]. 王曉云,李昱,郝永平,張嘉易.  成組技術與生產(chǎn)現(xiàn)代化. 2018(01)
[10]基于地磁傳感器的末敏彈姿態(tài)解算方法[J]. 周連成,劉榮忠,郭銳.  兵器裝備工程學報. 2018(03)

博士論文
[1]紅外與地磁復合的旋轉彈體姿態(tài)測試理論與方法研究[D]. 于靖.南京理工大學 2017
[2]可控滾轉二維彈道修正機構的研究[D]. 張冬旭.北京理工大學 2015
[3]基于伸縮式舵機的小口徑火箭彈簡易修正關鍵技術研究[D]. 唐玉發(fā).南京理工大學 2015
[4]旋轉彈體背景磁場模型和地磁姿態(tài)測試方法研究[D]. 向超.南京理工大學 2013

碩士論文
[1]制導彈箭彈道視景仿真系統(tǒng)研究[D]. 王琦.南京理工大學 2018
[2]二維修正控制方法研究及仿真分析[D]. 李昱.沈陽理工大學 2018
[3]高動態(tài)環(huán)境下彈體姿態(tài)測量技術研究與實現(xiàn)[D]. 劉佳樂.南京理工大學 2017
[4]高速旋轉機構控制及半實物仿真[D]. 鞠廣旭.沈陽理工大學 2017
[5]編碼器細分技術及其控制系統(tǒng)仿真研究[D]. 劉帥.深圳大學 2016
[6]基于GPS、MEMS和地磁的組合導航系統(tǒng)硬件設計與實現(xiàn)[D]. 董飛翔.北京理工大學 2016
[7]彈道修正機構的控制原理及系統(tǒng)設計[D]. 張進超.沈陽理工大學 2016
[8]光電編碼器莫爾條紋測速方法研究[D]. 王亞洲.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2015
[9]彈道修正彈執(zhí)行機構的控制方法研究[D]. 李新福.沈陽理工大學 2015
[10]基于磁阻傳感器的旋轉穩(wěn)定彈滾轉角測量[D]. 郭藝進.北京理工大學 2015



本文編號：3252484