三軸姿態(tài)模擬器的研制.pdf

1、三軸姿態(tài)模擬器是制導系統(tǒng)研制過程中起關鍵作用的設備。三軸姿態(tài)模擬器利用其內框軸、中框軸以及外框軸的轉角變化來模擬飛行器在實際過程中姿態(tài)的變化。三軸姿態(tài)模擬器性能的優(yōu)劣直接影響著制導系統(tǒng)的仿真精度以及結果的可靠性。
　　隨著武器系統(tǒng)的精度提高，對仿真設備的靜態(tài)性能和動態(tài)性能都提出了更高的要求。由于三軸姿態(tài)模擬器是典型的非標設備，而且國外對這項技術進行嚴格的封鎖和保密，因此研制高性能三軸姿態(tài)模擬器意義重大。
　　本文首先分析三軸

2、姿態(tài)模擬器的國內外研究現(xiàn)狀，總結在姿態(tài)模擬器設計過程中的一些關鍵問題，在此基礎上確定本文的研究思路：三軸姿態(tài)模擬器結構設計和結構優(yōu)化以及外框架控制系統(tǒng)研究。
　　首先，本文確定三軸姿態(tài)模擬器UUT型的總體結構，負載盤安裝方式，驅動方式為電機驅動。在此基礎上，設計三軸姿態(tài)模擬器的三個軸系。得到三軸姿態(tài)模擬器的三維模型，繪制二維圖。
　　接著，根據(jù)有限元理論建立三軸姿態(tài)模擬器的有限元模型，針對中框架的五個不同位置進行靜力學分析和

3、模態(tài)分析，確定三軸姿態(tài)模擬器性能最差的工作點。
　　然后，對三軸姿態(tài)模擬器外框架的參數(shù)進行優(yōu)化。以外壁厚度，橫向筋數(shù)目、橫向筋厚度、縱向筋數(shù)目、縱向筋厚度五個參數(shù)作為設計變量，安排正交試驗對五個因素進行靈敏度分析。提取其中靈敏度最大的三個因素作為優(yōu)化變量。
　　然后，使用神經網絡—遺傳算法優(yōu)化策略進行三個設計變量的參數(shù)化尋優(yōu)，得到最優(yōu)參數(shù)組合。
　　最后，針對外框架單通道控制系統(tǒng)，建立控制系統(tǒng)數(shù)學模型。用經典PID控制