【摘 要】
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舵机作为制导弹药的关键组件,其性能直接影响弹丸打击精度。本文在分析研究国内外相关技术现状的基础上,以120mm迫弹为背景,基于4R空间机构模型,设计了本4R空间机构电动舵机
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舵机作为制导弹药的关键组件,其性能直接影响弹丸打击精度。本文在分析研究国内外相关技术现状的基础上,以120mm迫弹为背景,基于4R空间机构模型,设计了本4R空间机构电动舵机系统,通过理论和仿真分析验证了该舵机方案的可行性。论文首先设计了4R空间机构作为舵机执行机构并对其进行了运动参数的理论计算,设计了舵机弹翼展开机构,完成了舵机总体方案设计。然后,通过ADAMS多刚体运动学、动力学仿真分析得到了舵机4R执行机构和弹翼展开机构的运动和动力特性；通过刚柔耦合仿真分析得到了舵机更精确的转角关系和受力情况。其次,为考察舵机抗过载特性,在ANSYS中对舵机系统进行发射过载预分析,并对关键部件进行了结构优化,有限元仿真分析表明,优化后舵机结构能够满足10000g发射过载强度要求；同时,经预应力模态分析得到了本舵机模态特性。最后,根据霍尔无刷直流电机原理设计了舵机控制系统,在MATLAB/Simulink中仿真优化了本电机双闭环控制系统参数,基于TMS320F2812芯片设计了舵机系统硬件电路和控制程序。理论分析和仿真表明,本4R空间机构电动舵机具有结构简单、运动可靠、抗过载能力强等优点,适用于简易制导弹药弹道二维修正。
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