旋架式加速度过载模拟实验结构设计与分析_学士学位论文.doc

旋架式加速度过载模拟实验台结构设计与分析 目 录 1 前言 1.1 选题的意义………………………………………………………………………(1) 1.2 国内外发展状况…………………………………………………………………(4) 1.3 论文的主要内容 ………………………………………………………………(5) 2 实验台的总体方案设计 2.1 技术参数设计 …………………………………………………………………(5) 2.2 总体方案的提出以及特点 ……………………………………………………(6) 3 实验台结构设计 3.1 电动机的选择 …………………………………………………………………(8) 3.2 装配图的设计 ………………………………………………………………(10) 3.3 带传动的选择与计算 ………………………………………………………(11) 3.4 轴的设计 ……………………………………………………………………(12) 3.5 底座的设计 …………………………………………………………………(16) 3.6 立柱的设计 …………………………………………………………………(17) 4 主要零件的设计验算 4.1 轴的校核 ……………………………………………………………………(18) 4.2 轴承的选择与校核 …………………………………………………………(25) 4.3 螺栓与螺钉的选择与校核 …………………………………………………(27) 4.4 键的选择与校核 ……………………………………………………………(28) 5 工件的夹紧 5.1工件的夹紧的要求 …………………………………………………………(29) 5.2方案 ……………………………………………………………………………(29) 参考文献……………………………………………………………………………(31) 小 结 ………………………………………………………………………………(32) 致 谢 ………………………………………………………………………………(32) 1 前 言 1.1 选题的意义 现代军事、国防领域对火工品飞行器的机动性能要求很高。火工品的机动性能好，对其整体强度要求就越高，承受机动过载的能力越强。 我国对导弹等飞行器的研究方向大多集中在对其控制系统的研究这方面。但是为了满足现代导弹的一些高性能要求，如导弹的全方位、大空域机动，末端变化轨迹运动等，采用传统的姿态控制方案是难以奏效的，必须对导弹的法向过载直接加以控制。以往过载控制是基于局部线性化的线性模型，并且过载控制与姿态控制并存于同一个系统中，导弹过载控制系统的非线性反演设计【16】提出了一种新的过载控制方案，这种方案只需要对过载量进行测量控制，而不再需要对一些角度进行测量和控制，因此这种方案使整个控制系统所需要的零部件减少，控制器结构更加简单明了。非线性自适应控制在最近十几年引起人们的广泛关注，并取得了显著的发展。其中比较典型的是反演设计技术，它是一种系统的非线性设计方法，通过一步一步地构造李雅普诺夫函数推导出控制律，取得了全局的稳定性，并且这种稳定性分析是构造性的。文章中证明了飞行器姿态的收敛与过载收敛等价，并提出了一种关于导弹过载量严格反馈形式的简化数学模型。并利用反演设计技术设计了该过载系统的控制器，并应用李雅普诺夫稳定性理论分析了系统的稳定性。同时给出实例，进行了仿真。导弹过载控制系统的非线性反演设计【16】在证明了飞行器姿态的收敛与过载收敛等价的基础上，提出了一种导弹过载控制系统的简化非线性数学模型，并利用反演设计技术，设计了纵向过载的控制器,该方法使控制系统结构大大简化。仿真研究验证了简化过载模型的合理性和控制方法的有效性。 导弹制导控制系统是一种自动控制系统,它是导弹的核心组成部分,而对导弹制导控制系统的研究落脚于对制导规律和控制规律的设计,参照导弹实体,结合工程实际,考虑现有制导规律和控制规律存在的问题,具体进行的主要工作如下: (1)导弹制导控制系统分析。主要包括对导弹制导控制系统的原理、组成的分析,介绍其分类,并给出了设计制导控制系统应满足的指标,结合研究对象,对自动寻的制导控制系统进行了详细的探讨。 (2)导弹运动学建模。引入了研究导弹制导控制系统常用的坐标系及各坐标系之间的关系;分析了作用在导弹上的力与力矩,在此基础上建立了导弹动力学方程和运动学方程,结合导弹质量变化和对导弹的操纵关系,建立了空空导弹的运动学模型;针对研究对象,在一定假设的基础上建立了倾斜转弯导弹的数学模型。 在飞行器工程领域【17】，能量管理技术并不陌生。如轨道器无推力再人返回段的末端能量管理(TAEM)，以及耗尽关机固体弹道导弹的能量管理。与这两种已有能量管理技术