【摘 要】
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仿真测试转台作为航空、航天(包括导弹)等领域中进行半实物仿真和测试的关键硬件设备,为飞行器及导弹的研制提供充分的实验数据。随着导弹武器系统的发展,导弹及制导技术、仿真
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仿真测试转台作为航空、航天(包括导弹)等领域中进行半实物仿真和测试的关键硬件设备,为飞行器及导弹的研制提供充分的实验数据。随着导弹武器系统的发展,导弹及制导技术、仿真技术、计算机技术尤其是数字计算机技术的发展及应用,导弹仿真测试转台已经可以真实的模拟导弹的动力学特性。
本文研究的是导弹跟踪系统仿真测试转台,该转台为五自由度复合运动系统,由内部的三轴弹体模拟转台系统和外部的两轴目标模拟转台系统同轴套装组成,能够准确地在地面测试和评价制导系统的各项性能指标,并模拟导弹系统的实际飞行环境,检测系统的工作状态和跟踪精度。本文首先对仿真转台及多体动力学的国内外研究现状进行分析介绍,然后应用广义欧拉角对弹体模拟系统和目标模拟系统分别进行运动学分析,建立直观的,并具有明确物理意义的运动方程。分别用凯恩方法及罗伯逊-维滕伯格方法对复合转台系统进行动力学分析,凯恩方法不出现约束反力,采用广义速率描述系统运动,建立了简洁的动力学方程,利用罗伯逊-维滕伯格方法以相邻刚体之间的相对位移作为广义坐标,对树形结构建立普遍的、规格化的动力学微分方程,两种方法都适合于计算机运算,得到了一致的理论上的动力学结果,最后进行计算机仿真计算,使用Matlab软件编写程序,模拟计算出模拟系统中各刚体各种可能的运动角度、角速度、加速度、控制力矩,绘出各种情况运动学及动力学参数模拟曲线图,了解所研究系统运动周期性变化规律,得到的力矩结果作为选择电机,并进行实时控制的依据。
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