一、陆基火箭导弹发射动力学分析中基础的建模（论文文献综述）
王柏岚[1]（2021）在《某型号火箭发射车起竖系统研究及工程实践》文中研究说明在民营商业航天的发展热潮下,多功能移动式火箭发射车的研制得到了广泛的关注。多功能移动式火箭发射车主要适用于小型固定火箭及导弹的机动发射,其同时具备运输、起竖、发射、贮存的功能。起竖系统是多功能发射车的一个重要的组成部分,合理地设计起竖系统,能够有效的减轻发射车整体质量、降低发射车造价、提高发射车可靠性。本课题来源于实习企业的实际项目“某移动式火箭发射装置的开发”。本文以第一代该型号发射车的起竖系统为重点研究对象,采用理论计算、计算机仿真分析和试验验证三者相结合的研究方法,重现该车的设计过程,为以后该型号发射车的升级换代和其它同类型发射车的研制提供一些借鉴。首先,根据设计要求,对起竖系统中的主体构件:起竖架、发射台、挂车车架及液压系统进行相应的设计。采用动力学原理对起竖系统进行理论计算,根据计算结果对二级起竖液压缸进行设计。利用Creo对设计的结构进行三维模型的绘制。然后,将三维模型导入ADAMS中进行动力学仿真分析。将仿真分析结果与理论计算结果相对比,验证仿真结果的正确以及起竖过程动力学符合设计要求。结合仿真结果重点对火箭的加速度和铰接处受力变化进行分析研究,通过动力学仿真得出起竖系统中各铰接点的受力值,为后续的静力学分析提供数据支撑。在前文的基础上,借助ANSYS仿真软件对起竖架和挂车车架在起竖角分别为1°、30°、60°、90°四个状态时进行有限元分析,通过仿真分析得出两个承重结构应力和形变较大的部位,为以后发射车的重点维护和故障诊断提供了依据;再选用第四强度理论对起竖架和挂车车架进行强度校核,通过校核得出起竖机构是安全的,且满足设计要求。最后,在完成车体制造及装配的前提下,用SDY2102E型静态应变仪,对发射车起竖系统进行应力试验。通过试验验证前文仿真的正确性,同时也验证该系统能够按照预设要求完成火箭的起竖。
沈浩[2]（2020）在《起竖系统快速驱动技术与控制策略研究》文中进行了进一步梳理导弹发射车是导弹机动发射的重要载体,为适应现代战争提高导弹快速响应能力和发射精度需要减少发射前的准备时间,而起竖过程快慢成为了导弹能否先发制人抢夺战场主动权的关键问题。本文以基于多级缸的重载导弹起竖系统为研究对象,以快速起竖和减小振动为优化目标,提出了燃气助力装置作为辅助能源的一种优化燃气液压混合驱动起竖系统,通过燃气发生器的瞬时大功率输出特性将燃气能量转换为液压为导弹起竖的初始阶段提供能量。起竖到达一定角度后切换至液压驱动,采用模型预测控制算法对阀控多级缸的起竖速度进行控制以达到减小换级冲击和导弹起竖行程的精确控制。本文的研究首先对起竖系统进行总体方案设计包括燃气产生与转换系统、液压控制系统和多级缸驱动系统。依需求选择燃气发生器药柱形式和成分,并对多级缸缓冲结构和液压控制系统进行设计。根据所建立的系统建立理论模型为后续的仿真分析做理论准备。通过AMEsim搭建多级缸起竖系统仿真模型,在Simulink中建立燃气助力系统和控制系统仿真模型,建立双平台接口实现起竖系统的AMEsim与Simulink联合仿真。改变燃气发生器药柱形式、中间转换缸面积比等参数探索燃气助力装置最优结构,在液压驱动阶段分析控制算法对起竖速度控制效果。研究燃气和液压驱动阶段多级缸换级冲击的不同机理,验证换级缓冲结构对振动抑制的有效性。仿真结果表明燃气助力的方式可大幅提升起竖系统初始阶段动能,模型预测控制算法和多级缸级间缓冲结构均可有效减小起竖过程的振动加速度,较好满足系统各项设计指标。同时,通过仿真对燃气助力起竖装置的研究也为实际工程提供了定量的参考依据。
孙健博[3]（2020）在《履带式战车行进间发射安全性分析与优化》文中进行了进一步梳理近些年来,履带式战车作为一款重要的陆军武器系统,其研究一直受到各国高校和军队的高度重视。现代化战争的表现形式是局部战争,它高度依赖于高科技信息技术,其呈现杀伤力大、破坏力强、立体化、多维化、快速和灵活等特点对武器系统的防护能力、机动性能和行进间打击能力提出了较高的要求。行进间发射安全性作为一个重要的评价指标能够很好的反应武器系统的防护能力和打击能力,因此为了研究履带式战车行进间射击时的动力学响应和发射安全性,本文应用多刚体系统动力学和显式有限元方法与理论,将履带式战车行进间射击过程解耦为行驶动力学和发射动力学两个部分,并对两部分进行动力学建模和数值模拟仿真分析等一系列研究。首先,基于某履带式战车的详细CAD模型对其关键部件进行适当简化,应用多体动力学软件ADAMS/ATV构建战车行驶动力学模型,并赋予各部件相应的惯性参数;基于我国路面不平度分级标准采用MATLAB软件生成各级路面的路面谱,将其导入ADAMS软件构建三维道路模型;同时,采用三维建模软件建立发射系统的实体模型,并且经过有限元前处理软件处理,生成发射系统的有限元模型,最终建立发射系统的发射动力学模型。其次,基于上述构建的履带式战车行驶动力学模型,对其进行行驶动力学仿真分析,研究车速、路面等级对战车行驶稳定性的影响,并将发射系统底部中心点的6自由度位移作为结果输出,它们之后将作为发射动力学仿真的边界输入条件。再次,将履带式战车行驶动力学仿真输出结果以及导弹发射推力曲线加载到发射动力学模型上进行发射动力学仿真,分别研究在不同车速、不同等级路面上发射系统的发射动力学响应,得到导弹的各种出筒姿态参数,并根据导弹发射安全性评价准则评估了战车发射系统在不同工况下的发射安全性概率。最后,以履带式战车行驶动力学模型为基础,以战车悬架刚度和阻尼为设计变量,以战车发射系统底部中心点侧倾加速度和俯仰角速度极值为目标,基于均匀拉丁超立方方法进行试验设计,运用集成优化软件并结合多体系统动力学方法求解不同工况下的行驶动力学仿真结果,以此建立响应面模型并验证其精度。在此基础上,对战车悬架系统参数进行多目标优化设计,并对优化后的战车模型进行仿真验证。
黄景帅[4]（2020）在《高超声速滑翔目标跟踪与拦截制导方法研究》文中研究指明高超声速滑翔目标（Hypersonic Glide Target,HGT）突破了传统弹道式目标的飞行模式,凭借大升阻比的气动外形在临近空间长时间滑翔飞行。作为当前最具威胁的进攻性武器之一,兼具速度和机动性,如何拦截HGT是当前导弹防御领域的研究热点与前沿问题。论文以此为背景,主要针对目标跟踪和拦截制导方法开展了研究。首先,针对HGT跟踪模型中的建模误差导致跟踪精度不高的问题,基于无迹卡尔曼滤波（Unsencted Kalman Filter,UKF）框架构造了一种鲁棒非线性滤波算法用于目标运动状态的估计。目标跟踪精度与目标跟踪模型和滤波估计算法密切相关。鉴于HGT复杂多变的运动模式,难以建立与其真实运动模式实时匹配的目标运动模型,于是导致模型误差。从动力学角度将未知的气动加速度表征为广义气动参数,假定其符合维纳随机过程,并扩展至目标运动方程中与其运动状态联合进行估计,建立了地基雷达对目标的量测模型。将强跟踪滤波理论和Huber方法嵌入至UKF框架下,分别用于提高UKF对状态模型误差和量测模型误差的鲁棒性,并抑制了两方法间的相互影响。通过蒙特卡洛仿真验证了鲁棒非线性滤波算法能够降低模型误差存在时的状态估计误差。其次,提出了基于交互式多模型（Interacting Multiple Model,IMM）和量测新息的机动频率自适应跟踪方法,通过自适应机动模型参数来增强跟踪方法对HGT复杂多变运动模式的适应性。介绍了几种典型的机动模型,并将HGT的气动加速度建模为Singer机动模型。基于IMM方法对Singer模型中的关键参数机动频率进行自适应,以扩大运动模型的覆盖范围。基于量测新息又提出了一种自适应机动频率的跟踪方法,依据正交性原理由量测新息计算得到可反映模型误差的调整因子,用于实时调整Singer模型中的机动频率。针对多种形式的HGT机动,通过蒙特卡洛仿真验证了上述两种方法的模型适应性,降低了模型参数固定带来的建模误差,提高了跟踪精度,但基于量测新息方法的估计精度优于IMM方法,且计算量小。然后,针对大气层内拦截弹相对于HGT不再具有速度优势的问题,基于微分几何理论提出了可用于大气层内迎面拦截HGT的新型微分几何制导律（Differential Geometric Guidance Law,DGGL）。在拦截弹弧长体系下对弹目拦截交战进行了微分几何建模,在未对拦截弹和目标运动状态作任何假设的条件下推导得到了由曲率和挠率指令构成的扩展DGGL,并分析了捕获性能,给出了捕获充分条件。在扩展DGGL的基础上,给出了可二次设计的广义DGGL,省去了复杂的挠率计算,不再依赖目标加速度信息。通过不同交战场景的仿真,验证了新型DGGL迎面拦截HGT的有效性。最后,将广义DGGL与现代控制方法相结合来抑制由HGT的强机动性引起的弹目视线旋转,分别设计了基于快速趋近律的自适应滑模制导律、自适应积分滑模有限时间收敛制导律和基于路径跟踪的有限时间收敛制导律。为获得拦截制导律对目标机动的鲁棒性,同时指令不发生抖振,采用滑模控制方法跟踪预设的滑模面,并对目标机动实施自适应处理,推导了具有不同收敛特性的先进拦截制导律。通过仿真拦截不同机动形式的HGT,结果表明三种制导律均能够灵活地控制视线转率的收敛,终端脱靶量小,制导指令连续,较好地平衡了鲁棒性和抖振之间的矛盾,并在量测噪声条件下表现出一定的鲁棒性,利于工程实现。论文紧跟导弹防御技术的发展前沿,丰富了HGT跟踪与拦截制导问题的研究思路和方法,能为我国发展HGT防御技术提供理论支持和方案参考。
曹润铎[5]（2020）在《某小型机载制导弹药弹道优化设计及发射过程研究》文中认为在武器装备的研制过程中,由于机载平台的特殊性,机载主动防御系统一直是研究较为欠缺的领域。但是随着大型空中平台在现代战争中面临的威胁日益严峻,研究设计一种小型机载主动防御系统已经迫在眉睫。作为一款全新的武器系统,其发射过程的方案设计还存在很多问题。本文以某小型机载主动防御系统为研究背景,通过理论分析与数值模拟,对这一新型武器装备的气动外形和发射系统内弹道参数进行了方案设计,同时开发了两种新型智能优化算法对设计方案进行了优化设计,并且通过数值仿真证明了设计方案的合理性与可行性。进一步地,采用数值模拟方法对该系统发射初始过程进行了模拟计算。具体内容如下:a)根据本文所研究的某小型机载制导弹药总体设计要求,对其气动外形进行了理论分析,初步设计了合适的气动布局与尺寸参数。利用工程经验方法,编制了一套小型机载制导弹药气动力计算软件。同时,采用数值模拟计算的方法对气动力软件进行了评估与修正,以提高工程计算方法对气动力参数预测的准确性。进一步地,基于初始设计方案,利用数值计算方法对不同结构的设计方案进行了模拟计算,研究了该小型机载制导弹药气动部件形状参数及安装位置对全弹气动性能的影响。b)根据本文所研究的某小型机载制导弹药总体设计要求,考虑到机载平台的特殊性,提出了一种用于机载平台的高低压垂直弹射发射方式。通过分析该发射方式过程,对高低压内弹道装填参数与结构进行了方案设计。建立了小型机载制导弹药高低压弹射经典内弹道模型,并且编制了内弹道数值计算程序,研究讨论了不同装填条件与发射系统尺寸结构对内弹道性能的影响。c)受到晶体在过饱和溶液中逐渐结晶这一物理现象的启发,提出了一种新型简便的智能优化方法。首先通过数学原理证明了该算法的收敛性和可行性,其次利用十余种不同类型的标准测试函数对算法中的关键参数进行了测试分析,并找出了最佳的参数组合方案。此外,利用测试函数对该算法与几种常见的智能优化算法进行了对比分析,结果表明该算法具有编写简单、收敛速度快等优点。进一步地,基于该算法的计算原理,开发并建立了适用于复杂工程设计的多目标优化计算方法。此外,受到子母弹打击毁伤原理的启发,提出了一种新的改进型粒子群算法,通过引入新的粒子更新规则来对算法进行改进,经过与其他几种改进型粒子群算法相比较,结果证明该算法具有方便简单、计算效率高等优点。d)利用所提出的智能优化方法针对文中所建立的内弹道设计方案进行了优化设计研究,得到了最优的内弹道装填参数与结构参数组合,实现了低膛压条件下的最大弹射初速。此外,利用本文建立的多目标优化设计方法,对小型机载制导弹药气动外形进行了优化设计研究,得到了一系列基于不同评价标准的气动外形最优方案。在此基础上,为了验证气动外形优化设计方案的有效性。文章基于制导控制一体化技术建立了载机—来袭目标—拦截弹三者的整体运动模型,通过对比外弹道飞行过程与控制面变化过程可知,当采用操纵性最佳的设计方案时,整个拦截弹道曲线较为平滑,拦截全程的需用过载最小,表明其对舵机的要求也最低。而采用稳定性最佳的设计方案时,拦截方案弹道全程用时最长,且舵机长时间处于最大舵偏角位置,在飞行过程中可用过载较需用过载有着较大的差距,导致整个过程弹道最为弯曲,不利于最终实施有效的拦截。e)对于本文所研究的垂直式高低压弹射发射装置,由于存在初始来流的影响,其膛口流场与一般发射装置的膛口流场有较大的区别。为了研究发射初始阶段膛口流场的发展过程及其对载机和小型机载制导弹药运动的影响,建立了考虑初始流场、发射筒内火药气体压力分布的模型,使用有限体积法计算了不同来流速度和不同弹出速度下膛口流场的发展过程。结果表明,由于载机运动的影响,膛口流畅具有明显的不对称性,弹体迎风侧的激波强度要强于背风侧激波强度,会导致小型机载制导弹药发生俯仰运动。同时,由于高低压发射方式发射筒内压力较低,其膛口流场的火药气体对载机本身没有过大的负面作用,证明了发射初始阶段载机的安全性。f)为了研究该小型机载制导弹药在初始来流影响下垂直发射分离过程中的运动特点,建立了小型机载制导弹药发射分离过程的运动模型,利用有限体积法结合制导弹药六自由度运动模型,模拟计算了载机不同速度和不同弹出速度条件下弹体在发射初始过程的运动状态。研究结果表明载机运动速度越大时,小型机载制导弹药在发射初始过程受到侧向初始来流的影响越大;弹体初始弹出速度较小时,弹体受到膛口流场的影响更为明显,在膛口流场与侧向来流共同作用下弹体做摆动运动;当初始弹出速度较大时,弹体能够快速脱离膛口流场区域,并且在到达安全点火距离时产生更小的俯仰角与俯仰角速度,有利于发射过程的稳定性。
李彤[6]（2018）在《基于容错抗扰的冲压型无翼超声速导弹控制系统设计方法研究》文中指出冲压型无翼超声速导弹作为新时代国防重要兵器之一,其控制系统以高精度、高鲁棒性、高生存性、低成本引领了未来导弹系统发展方向。本文以冲压型无翼超声速导弹为对象,针对其飞行任务所面临的复杂内外扰动和不确定性,以及执行机构可能发生的部分失效和完全失效故障,根据其动态特性和相关约束,深入研究了基于扰动抑制和容错重构的控制系统设计方法。建立了针对冲压型无翼超声速导弹控制问题的导弹对称串联结构模型。根据导弹对象特点,推导和建立了适合欠驱动控制系统设计的导弹三通道耦合对称串联结构模型。对控制系统设计问题进行了描述,选择了速度倾角角速率和航迹偏航角角速率作为控制目标变量,并针对冲压发动机工况角度要求,在制导层设计了饱和约束函数。对所研究的导弹执行机构模型和故障进行了定义,确定了导弹舵机部分失效和完全失效故障模式以及所导致的过驱动、全驱动和欠驱动状态,提出了控制系统设计目标。提出了基于扰动抑制的线性控制系统设计方法。针对导弹所面临的内外扰动和不确定性,以及执行机构部分失效故障和单个执行机构完全失效故障,引入了扰动估计控制方法中等效输入扰动理论及定义,在等效输入扰动系统前提下,分别基于时域状态空间和频域分析,提出了等效输入扰动—广义扩张状态观测器控制设计方法,和等效输入扰动—H∞控制设计方法,证明了方法稳定性并分析了方法应用优势。针对导弹恰驱动下系统特性和三通道姿态运动特点,分别应用时域控制方法对俯仰和偏航通道线性控制系统进行设计,和频域控制方法对滚转通道线性控制系统进行设计。提出了基于容错重构的非线性控制系统设计方法。针对导弹执行机构完全失效故障所导致的系统恰驱动状态,建立导弹系统反馈线性化映射模型,以滚转角作为稳定控制目标变量而避免零动态,应用反步控制对控制系统进行设计,并采用扩张状态观测器对集总扰动估计补偿,以此作为非线性控制系统基本控制策略。针对导弹执行机构完全失效故障所导致的系统欠驱动状态,引入成形变量,利用成形函数对不同执行机构完全失效故障模式下欠驱动导弹系统进行重新建模,并以滚转角作为成形变量将导弹系统模型变换为串联系统,同时作为中间变量改变导弹系统控制输入驱动状态。基于多模型方法,提出故障模式识别因子,并设计识别因子自适应律以实现控制系统重构机制,同时,利用Nussbaum函数技术设计了辅助系统,解决了舵机舵偏非线性饱和问题,形成控制系统抗饱和机制。通过Lyapunov稳点性分析方法,验证了所设计控制系统的全局有界稳定性。开展了控制系统参数设计分析和导弹多故障模式情形数值仿真研究。根据导弹动态特性对线性控制系统和非线性控制系统参数进行了设计与分析。对于导弹系统恰驱动故障模式,采用极限拉偏和Monte-Carlo两种数值仿真手段,在考虑舵机部分失效故障、单个舵机完全失效故障、风干扰、敏感装置噪声以及各种参数偏差和不确定性的条件下,对所设计扰动抑制线性控制系统和容错重构非线性控制系统性能进行了充分验证,两者均得到了令人满意的结果,非线性控制系统拥有更好过渡过程。对于导弹系统欠驱动故障模式,考虑并发故障和顺序故障两类情况,分别对容错重构非线性控制系统性能进行验证,仿真结果表明在两个舵机发生完全失效故障条件下,控制系统能够及时重构控制系统结构,调整控制策略,并且克服其他扰动和不确定性影响,实现较好跟踪性能和容错性能。论文对冲压型无翼超声速导弹控制系统实际工程设计具有一定理论指导意义和借鉴意义,同时,研究成果为其他对称结构系统欠驱动控制和执行机构容错控制提供了重要的技术储备和支撑。
董晓彤[7]（2018）在《车载双联装发射平台的发射动力学与横向稳定性研究》文中研究说明中远程导弹是进行后方压制和战略打击的重要武器,实现中远程导弹的一车双弹和公路机动发射,对提升中远程导弹的机动能力和作战效能具有重要意义。本文以中远程导弹的车载双联装发射平台为研究对象,围绕公路机动发射技术的相关动力学问题,开展了发射动力学动态响应特性、发射过程影响因素和横向稳定性研究,为车载双联装发射平台的系统设计和优化提供了理论参考。主要工作包括以下几方面内容:1.简述有限元动力学分析方法和多体系统动力学相关理论,总结了动力学方程数值解法的特点和适用范围,为车载双联装发射平台的有限元动力学分析和刚柔耦合分析提供理论基础。2.设计了车载双联装发射平台的总体布局方案,建立了考虑接触作用的发射系统有限元模型。基于计算流体力学和动网格技术,分析了不同导流器的导流效果和发射冲击载荷。对比了车载双联装发射平台的多刚体模型、刚柔耦合模型和有限元模型的计算结果,总结了各动力学模型对于车载双联装发射平台发射动力学研究的适用性。基于精度最高的有限元模型,使用隐式求解方法,总结了前后两发弹发射动态响应的差异,分析了三种导流器作用下导弹的发射精度、发射平台的稳定性以及待发射导弹的过载。结果表明,采用U型排导结构的车载双联装发射平台发射精度和稳定性好、导流效果佳,具有较好的应用前景。3.通过非线性有限元动力学数值计算,分析了发动机推力偏心、地面倾斜角度、地面摩擦系数、导轨摩擦系数对车载双联装发射平台前后两发弹发射精度和发射平台稳定性的影响规律,对合理筛选发射环境和安全执行发射任务具有重要意义。考虑了半刚性沥青路面发射场坪的结构特性,建立了考虑初始地应力的场坪有限元模型,分析了不同土基弹性模量场坪的沉降量对发射过程的影响,为发射场坪的筛选提供理论依据。4.研究了车载双联装发射平台的油气悬架结构和力学特性、阿克曼转向策略、轮胎模型以及车梁和发射台架的柔性模型,建立了适用于横向稳定性分析的刚柔耦合动力学模型。采用Hankel变换和傅里叶逆变换法,生成了具有良好各向同性的三维随机激励路面模型,能够高精度地模拟路面不平度的激励。对比了刚柔耦合动力学模型的数值计算结果与实车试验结果,验证了模型的正确性。分析了不同等级公路路面对发射平台横向稳定性的影响规律,给出了不同载弹状态下发射平台的安全转向速度,为保证发射平台机动安全性提供了有价值的参考依据和建议。
魏昕林[8]（2018）在《机载导弹水平向后发射动力学研究》文中指出武库机与战斗机并肩作战,将大大弥补后者载弹量不足的问题,倍升式地提升空中打击能力,成为未来空战的重要组成部分。为了解决武库机导弹水平向后发射的相关动力学问题,需要建立起一套有效可靠的武器发射仿真系统对其发射过程进行研究分析。本文研究了一种适用于大跨距、长导轨的水平向后发射方式,对发射平台波动、导弹离轨初始扰动以及离轨后弹机分离安全问题进行了系统性研究,对机载导弹水平向后发射装置优化和分离安全性设计具有重要的参考价值和工程意义。主要内容如下:（1）对研究内容相关的发射动力学概念进行了阐述。分析了导弹离轨多体系统,推导了弹机分离六自由度刚体运动方程。采用基于连续介质假设的N-S方程组和基于Boussinesq涡粘性假设的单方程湍流模型（SA模型）构建了流体控制方程组,通过有限体积法离散求解该方程组得到流场的数值解。为本文建立机载发射平台纵向波动模型、导弹离轨动力学模型和弹机分离流场模型提供重要理论支撑。（2）采用Von Karman模型作为大气扰动响应计算中的连续突风模型,通过功率谱密度函数,建立了高空非定常风场模型。推导了含扰动风参数的飞机运动方程,建立了突风扰动下机载发射平台纵向波动的理论模型。通过对运动方程进行求解,得到了机载发射平台纵向波动的理论计算结果。建立了飞机在非定常风场下的流场计算模型,得到了在连续突风扰动下机载发射平台纵向波动的仿真计算结果。通过对比分析,验证了理论模型的正确性,并分析了机载发射平台在突风载荷下的纵向波动规律,为导弹离轨初始扰动的研究提供重要输入。（3）描述了水平向后发射的概念、发射系统的组成以及导弹离轨过程的运动特点。针对机载导弹水平向后发射装置的特点,以有限元接触分析理论为基础,推导了接触力计算方程,建立了导弹离轨过程接触摩擦模型。通过分析导弹离轨过程的边界条件和激励载荷,建立了大跨距、长导轨下导弹离轨有限元分析模型,得到了导弹离轨初始扰动,并与地面弹射试验结果进行对比,验证了模型的正确性。通过对发射平台纵向波动下的离轨过程分析,得到了弹射速度和发射倾斜角对导弹离轨初始扰动的影响规律,为导弹离轨后分离安全性研究提供重要输入。（4）根据机载导弹水平向后发射外弹道初始段的特点,综合分析了弹机分离安全性影响因素。建立了载机周围流场模型,分析了载机尾部纵截面和横截面的流场特性。以导弹离轨初始扰动为输入,建立了弹机分离仿真模型,计算得到了外弹道初始段导弹的运动姿态变化规律,研究获得了导弹弹射速度和发射倾斜角对弹机分离安全性的影响规律。
沙赵明[9]（2018）在《基于直线电机原理的某导弹电磁弹射器设计》文中研究表明电磁弹射具有推力稳定、加速均匀、可控性好、效率高、发射隐蔽性好等优点,是一种新兴的发射技术。本文将电磁弹射技术应用于导弹的弹射发射,提升了导弹发射系统的作战效能,为导弹的电磁弹射应用研究提供参考。本文根据某导弹电磁弹射器的性能要求展开设计研究工作。首先提出了基于长初级双边直线感应电机的导弹电磁弹射器方案,并对其基本组成结构——直线电机和导弹发射箱进行了结构方案设计,提出了车载电磁弹射装置方案;随后针对电磁弹射器的核心部件——直线电机进行电磁设计,确定了直线电机的主要尺寸、初级绕组和槽型、次级尺寸等参数,运用优化算法对直线电机进行参数优化,有效提高了电机的效率;采用定子错位放置技术对弹射电机进行分段设计,有效减少了直线电机的边端效应;为分析验证所设计直线电机的性能,基于二维磁场瞬态分析原理,采用ansoft软件对直线电机进行电磁场仿真分析,得到了直线电机的电磁推力及法向作用力规律和机械特性,验证了所设计直线电机用于导弹电磁弹射的可行性;为获得具有实际工程意义的高刚度轨道结构,采用拓扑优化技术,形成了电机轨道的具体结构并进行了动力学分析验证;最后采用动力学分析的方法,建立了弹射装置的动力学模型,研究了导弹的运动特性以及电磁弹射装置在后坐力和制动反力作用下的发射稳定性。
季畅航[10]（2018）在《舰载导弹发射动力学仿真与安全性分析》文中研究说明本文以某型舰载导弹发射平台为研究对象,通过对不同海况下的发射动力学分析,研究了导弹出箱过程的安全性。首先,对海浪的特性进行了分析,描述了海浪的基本要素,根据海浪特性对舰船运动谱进行了分析,并推出了舰船垂荡、横摇和纵摇运动谱的计算步骤,验证了计算方法的正确性;根据此计算步骤编制出舰艇运动谱生成软件,利用此软件得出不同海况下的舰船运动谱。其次,对舰载导弹发射装置进行有限元模型建立,将运动谱作为边界条件输入至动力学模型中,获取各工况下的航行响应;以航行过程中弹体的最大俯仰角和最大俯仰角速度时刻为典型初始相位,进行发射动力学分析,获取了导弹出箱响应及弹箱距离变化规律。最后,通过对多种海况下舰船航行响应和导弹发射响应进行深入分析,以导弹出箱姿态、导弹箱内运动弹轨间距、弹箱外廓干涉距离为评价指标,进行舰载导弹发射安全性评估,并给出了发射装置改进方案。通过分析得出了在高等级海况下,导弹发射俯仰角较大,此海况下发射会严重影响出箱的安全性,但在正常海况下,导弹能够安全发射。本文的研究方法和理论为后续舰载导弹发射动力学的分析提供了参考和借鉴。
二、陆基火箭导弹发射动力学分析中基础的建模（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、陆基火箭导弹发射动力学分析中基础的建模（论文提纲范文）
（1）某型号火箭发射车起竖系统研究及工程实践（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题背景与来源 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 发射车发展概况及其起竖系统研究概述 |
| 1.2.1 火箭导弹发射技术概况 |
| 1.2.2 火箭导弹陆基发射技术的发展 |
| 1.2.3 火箭起竖系统研究概述 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 发射车结构设计与起竖系统动力学计算 |
| 2.1 发射车结构介绍 |
| 2.1.1 发射车整体结构 |
| 2.1.2 起竖系统整体结构 |
| 2.1.3 发射车整车的拓扑结构描述 |
| 2.2 发射车结构设计 |
| 2.2.1 起竖架设计 |
| 2.2.2 挂车车架设计 |
| 2.2.3 随车发射台设计 |
| 2.2.4 导流器设计 |
| 2.3 发射车起竖系统 |
| 2.3.1 发射车起竖原理 |
| 2.3.2 发射车起竖系统计算 |
| 2.4 起竖油缸设计 |
| 2.4.1 起竖液压缸受力计算 |
| 2.4.2 多级液压缸关键参数确定 |
| 2.4.3 液压缸校核 |
| 2.5 起竖过程动力学理论计算 |
| 2.5.1 起竖油缸位移 |
| 2.5.2 起竖架转动角度及角加速度 |
| 2.5.3 起竖油缸推力 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 发射车起竖系统动力学仿真分析 |
| 3.1 起竖系统动力学模型的建立 |
| 3.1.1 起竖系统模型简化及自由度计算 |
| 3.1.2 仿真基础环境设置 |
| 3.1.3 约束与驱动设置 |
| 3.2 ADAMS动力学仿真结果分析 |
| 3.2.1 起竖油缸运动曲线 |
| 3.2.2 火箭的速度与加速度曲线 |
| 3.2.3 铰接处受力曲线 |
| 3.3 ADAMS仿真结果与理论计算对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 发射车起竖系统静力学分析及其应力试验 |
| 4.1 起竖架静力学仿真 |
| 4.1.1 起竖架模型及仿真环境设置 |
| 4.1.2 起竖架边界条件的添加 |
| 4.1.3 起竖架静力学仿真结果分析 |
| 4.2 挂车车架静力学仿真 |
| 4.2.1 挂车车架模型及仿真环境设置 |
| 4.2.2 挂车车架边界条件的添加 |
| 4.2.3 挂车车架静力学仿真结果分析 |
| 4.3 应力试验 |
| 4.3.1 试验设备及测试原理 |
| 4.3.2 试验方案与过程 |
| 4.3.3 数据处理与结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）起竖系统快速驱动技术与控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 起竖机构优化领域 |
| 1.2.2 控制策略研究领域 |
| 1.2.3 燃气助力装置研究领域 |
| 1.3 论文主要研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 2 起竖系统结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 起竖系统总体方案 |
| 2.3 多级缸作动器的选择与缓冲结构 |
| 2.4 燃气助力驱动方案 |
| 2.4.1 燃气发生器药柱形式选择 |
| 2.4.2 燃气发生器推进剂的比较研究 |
| 2.4.3 中间缸结构设计 |
| 2.5 液压起竖系统方案 |
| 2.5.1 液压系统的基本构成 |
| 2.5.2 液压系统的控制 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 起竖系统理论模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 燃气发生器纯气相流内弹道数学模型 |
| 3.3 中间缸内弹道数学模型 |
| 3.4 起竖结构受力分析 |
| 3.5 阀控缸模型 |
| 3.6 多级缸缓冲装置模型 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 起竖系统数值仿真与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 起竖系统仿真模型搭建 |
| 4.2.1 AMESIM仿真原理 |
| 4.2.2 AMESIM液压系统模型搭建 |
| 4.2.3 SIMULINK仿真建模 |
| 4.3 系统仿真结果分析 |
| 4.3.1 燃气发生器装药形式研究 |
| 4.3.2 中间缸活塞面积比对起竖性能的影响 |
| 4.3.3 燃气-液压动力源切换仿真 |
| 4.3.4 液压驱动阶段仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文成果总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）履带式战车行进间发射安全性分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 基本方法与理论 |
| 2.1 多体系统动力学理论 |
| 2.2 有限元理论 |
| 2.3 安全发射准则 |
| 2.4 多目标优化方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 履带式战车行进间发射动力学建模 |
| 3.1 行进间发射动力学建模流程 |
| 3.2 战车行驶动力学建模 |
| 3.2.1 行驶动力学建模流程 |
| 3.2.2 三维几何模型 |
| 3.2.3 多刚体动力学模型 |
| 3.2.4 行驶动力学输出参数 |
| 3.3 随机路面建模 |
| 3.3.1 路面不平度 |
| 3.3.2 随机路面等级 |
| 3.3.3 随机路面模型 |
| 3.4 导弹发射动力学建模 |
| 3.4.1 边界条件与载荷 |
| 3.4.2 有限元模型 |
| 3.4.3 发射动力学输出参数 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 履带式战车行进间发射动力学仿真分析 |
| 4.1 战车行驶动力学分析 |
| 4.1.1 车速对车身稳定性的影响 |
| 4.1.2 路面等级对车身稳定性的影响 |
| 4.2 发射系统发射动力学仿真分析 |
| 4.2.1 仿真方法与流程 |
| 4.2.2 仿真结果与分析 |
| 4.3 行进间发射安全性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 悬架参数的多目标优化设计 |
| 5.1 多目标优化问题定义 |
| 5.2 优化流程 |
| 5.2.1 流程搭建 |
| 5.2.2 响应面模型生成与检验 |
| 5.3 优化设计 |
| 5.3.1 单一变量对目标函数的影响 |
| 5.3.2 优化问题求解 |
| 5.4 有效性验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）高超声速滑翔目标跟踪与拦截制导方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 高超声速滑翔飞行器发展现状 |
| 1.2.1 高超声速滑翔飞行器由来 |
| 1.2.2 国内外发展现状及动态 |
| 1.3 导弹防御系统发展现状 |
| 1.3.1 美国导弹防御系统 |
| 1.3.2 其它国家导弹防御系统 |
| 1.3.3 美国高超声速目标防御系统项目进展 |
| 1.3.4 高超声速滑翔目标防御难点分析 |
| 1.4 目标跟踪与拦截制导方法研究进展 |
| 1.4.1 目标跟踪方法 |
| 1.4.2 拦截制导方法 |
| 1.5 论文研究内容及结构安排 |
| 第二章 基于鲁棒滤波的高超声速滑翔目标跟踪方法 |
| 2.1 目标跟踪模型 |
| 2.1.1 地基雷达坐标系下目标运动建模 |
| 2.1.2 地基雷达量测模型 |
| 2.2 基于UKF框架的鲁棒非线性滤波方法 |
| 2.2.1 经典UKF滤波理论 |
| 2.2.2 鲁棒非线性滤波方法 |
| 2.3 仿真分析 |
| 2.3.1 高超声速滑翔目标轨迹生成 |
| 2.3.2 雷达量测量真值生成 |
| 2.3.3 跟踪滤波性能分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于自适应机动模型的高超声速滑翔目标跟踪方法 |
| 3.1 基于机动模型的目标运动建模 |
| 3.1.1 典型机动模型 |
| 3.1.2 运动学建模 |
| 3.2 基于交互式多模型的机动频率自适应跟踪方法 |
| 3.2.1 交互式多模型算法 |
| 3.2.2 模型集设计 |
| 3.2.3 仿真分析 |
| 3.3 基于量测新息的机动频率自适应跟踪方法 |
| 3.3.1 机动频率自适应 |
| 3.3.2 基于UKF算法的自适应实现 |
| 3.3.3 仿真分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 高超声速滑翔目标拦截微分几何制导方法 |
| 4.1 经典比例导引律 |
| 4.1.1 拦截交战建模 |
| 4.1.2 经典比例导引律 |
| 4.2 微分几何制导方法 |
| 4.2.1 微分几何基本理论 |
| 4.2.2 拦截交战微分几何建模 |
| 4.2.3 扩展微分几何制导律及捕获性能 |
| 4.2.4 广义微分几何制导律 |
| 4.3 仿真分析 |
| 4.3.1 拦截性能分析 |
| 4.3.2 捕获性能分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 高超声速滑翔目标拦截先进制导方法 |
| 5.1 基于快速趋近律的自适应滑模制导律 |
| 5.1.1 制导律设计 |
| 5.1.2 稳定性证明 |
| 5.1.3 仿真分析 |
| 5.2 自适应积分滑模有限时间收敛制导律 |
| 5.2.1 制导律设计 |
| 5.2.2 稳定性证明 |
| 5.2.3 仿真分析 |
| 5.3 基于路径跟踪的有限时间收敛制导律 |
| 5.3.1 标准跟踪路径 |
| 5.3.2 制导律设计 |
| 5.3.3 稳定性证明 |
| 5.3.4 仿真分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文研究成果及创新点 |
| 6.1.1 论文研究成果 |
| 6.1.2 论文创新点 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 附录A CAV-H模型 |
| 附录B 坐标系定义及转换关系 |
| B.1 坐标系定义 |
| B.2 坐标转换关系 |
| 附录C 高超声速滑翔飞行器运动模型 |
（5）某小型机载制导弹药弹道优化设计及发射过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 机载防御系统研究现状 |
| 1.2.1 机载干扰措施 |
| 1.2.2 机载主动防御措施 |
| 1.3 小型机载制导弹药发射过程研究现状 |
| 1.3.1 制导弹药发射方式研究现状 |
| 1.3.2 燃气式被动垂直弹射方式研究现状 |
| 1.3.3 机载武器发射初始过程研究现状 |
| 1.4 小型机载制导弹药优化设计研究现状 |
| 1.4.1 内弹道优化设计研究 |
| 1.4.2 气动外形优化设计研究 |
| 1.5 本文主要工作 |
| 2 某小型机载制导弹药气动外形设计研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 小型机载制导弹药气动外形设计 |
| 2.2.1 小型机载制导弹药气动外形设计要求 |
| 2.2.2 小型机载制导弹药气动外形设计任务及步骤 |
| 2.3 小型机载制导弹药气动布局方案选择 |
| 2.3.1 气动布局的选择 |
| 2.3.2 翼面/舵面在弹身周侧的布置形式 |
| 2.4 小型机载制导弹药主要参数及几何外形参数设计 |
| 2.4.1 弹体形状的选择 |
| 2.4.2 弹头形状的选择 |
| 2.4.3 弹翼/舵面形状设计 |
| 2.4.4 总体设计结果 |
| 2.5 小型机载制导弹药气动力工程计算方法 |
| 2.5.1 坐标系介绍 |
| 2.5.2 升力计算 |
| 2.5.3 阻力计算 |
| 2.5.4 压心位置计算 |
| 2.5.5 俯仰/偏航力矩计算 |
| 2.6 小型机载制导弹药气动力CFD计算方法 |
| 2.6.1 湍流模型选择 |
| 2.6.2 数值方法 |
| 2.6.3 初始条件与边界条件 |
| 2.6.4 网格划分 |
| 2.7 小型机载制导弹药气动力计算结果 |
| 2.7.1 数值方法及工程计算结果验证 |
| 2.7.2 初始设计方案计算结果 |
| 2.7.3 弹翼对气动性能的影响 |
| 2.7.4 舵面尺寸对气动性能的影响 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 某小型机载制导弹药发射系统内弹道设计研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小型机载制导弹药高低压发射物理过程 |
| 3.2.1 小型机载制导弹药高低压发射系统基本结构 |
| 3.2.2 小型机载制导弹药高低压发射过程描述 |
| 3.2.3 小型机载制导弹药高低压发射系统内弹道特点 |
| 3.3 小型机载制导弹药高低压发射过程经典内弹道数学模型建立 |
| 3.3.1 基本假设 |
| 3.3.2 基本方程组 |
| 3.4 小型机载制导弹药高低压发射过程经典内弹道模型数值解法 |
| 3.5 高低压发射系统计算模型验证 |
| 3.6 小型机载制导弹药高低压发射系统内弹道设计 |
| 3.6.1 低压室内弹道设计 |
| 3.6.2 高压室内弹道设计 |
| 3.6.3 高低压室结构参数及装填初步设计结果 |
| 3.7 小型机载制导弹药高低压发射过程数值模拟结果与分析 |
| 3.7.1 初步设计结果模拟仿真计算 |
| 3.7.2 装填条件对内弹道性能的影响 |
| 3.7.3 发射系统结构对内弹道性能的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 新型智能优化算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 人工晶体生长优化算法提出与介绍 |
| 4.2.1 算法基本思想 |
| 4.2.2 人工晶体生长算法模型建立 |
| 4.2.3 人工晶体生长算法流程 |
| 4.2.4 人工晶体生长算法有效收敛性分析 |
| 4.3 人工晶体生长优化算法中各参数对算法性能的影响分析 |
| 4.3.1 晶体规模的大小 |
| 4.3.2 人工晶体各部分比例选择的影响分析 |
| 4.4 人工晶体生长法计算效果对比 |
| 4.4.1 标准测试函数介绍 |
| 4.4.2 人工晶体生长法与经典算法对比 |
| 4.4.3 人工晶体生长法与几种改进的PSO算法对比 |
| 4.5 一种基于子母弹特点的改进粒子群优化算法 |
| 4.5.1 粒子群算法简介 |
| 4.5.2 基于子母弹原理的改进方法 |
| 4.5.3 改进的粒子群算法计算效果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5.某小型机载制导弹药弹道优化设计研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高低压发射系统内弹道优化设计 |
| 5.2.1 内弹道过程要求及特点 |
| 5.2.2 优化设计要素 |
| 5.2.3 优化设计模型 |
| 5.2.4 优化设计结果及分析 |
| 5.3 小型机载制导弹药气动外型多目标优化设计 |
| 5.3.1 基于人工晶体生长算法的多目标优化算法 |
| 5.3.2 优化设计要素 |
| 5.3.3 优化设计模型 |
| 5.3.4 优化设计结果及分析 |
| 5.4 小型机载制导弹药拦截飞行建模与仿真 |
| 5.4.1 载机—来袭目标—拦截弹运动模型 |
| 5.4.2 制导控制一体化设计 |
| 5.4.3 拦截计算模拟结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 某小型机载制导弹药发射分离过程数值模拟研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 小型机载制导弹药与载机分离过程数值计算模型 |
| 6.2.1 小型机载制导弹药发射过程描述 |
| 6.2.2 小型机载制导弹药初始运动模型 |
| 6.2.3 高低压发射装置膛口流场计算模型 |
| 6.3 小型机载制导弹药发射初始阶段膛口流场模型数值解法 |
| 6.3.1 流场计算区域网格划分 |
| 6.3.2 数值解法、初始条件与边界条件 |
| 6.4 小型机载制导弹药发射初始阶段数值模拟结果 |
| 6.4.1 不同来流速度下的影响 |
| 6.4.2 不同弹射初速的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 工作总结与展望 |
| 7.1 论文主要内容 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）基于容错抗扰的冲压型无翼超声速导弹控制系统设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 相关领域国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外冲压型超声速导弹发展现状 |
| 1.2.2 相关控制理论方法研究进展 |
| 1.3 论文主要研究工作 |
| 第二章 问题描述与模型建立 |
| 2.1 相关坐标系定义 |
| 2.1.1 发射坐标系O-xyz |
| 2.1.2 弹体坐标系o_1-x_1y_1z_1 |
| 2.1.3 速度坐标系o_1-x _vy _v z _v |
| 2.2 坐标系转换关系及欧拉角定义 |
| 2.2.1 发射坐标系与弹体坐标系转换关系 |
| 2.2.2 发射坐标系与速度坐标系转换关系 |
| 2.2.3 速度坐标系与弹体坐标系转换关系 |
| 2.2.4 坐标系与欧拉角间联系 |
| 2.3 导弹运动模型的建立 |
| 2.3.1 导弹动力学方程 |
| 2.3.2 导弹运动学方程 |
| 2.3.3 导弹位移及姿态模型 |
| 2.4 控制问题描述 |
| 2.4.1 弹道及制导律设计 |
| 2.4.2 执行机构模型 |
| 2.4.3 执行机构故障 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于扰动抑制的线性控制系统设计与分析 |
| 3.1 等效输入扰动理论 |
| 3.1.1 EID定义及其系统建立 |
| 3.1.2 EID一般表达式 |
| 3.2 EID-GESO控制设计方法 |
| 3.2.1 GESO设计 |
| 3.2.2 复合控制律设计 |
| 3.2.3 EID-GESO控制的稳定性分析 |
| 3.2.4 俯仰与偏航通道控制系统设计 |
| 3.3 EID-H_∞控制设计方法 |
| 3.3.1 H_∞扰动滤波器设计 |
| 3.3.2 H_∞复合控制器设计 |
| 3.3.3 滚转通道控制系统设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于容错重构的非线性控制系统设计与分析 |
| 4.1 恰驱动控制策略 |
| 4.1.1 反馈线性化映射建模 |
| 4.1.2 反步控制律与ESO设计 |
| 4.2 欠驱动控制策略 |
| 4.2.1 成形变量定义 |
| 4.2.2 欠驱动故障模式建模 |
| 4.2.3 欠驱动控制律设计 |
| 4.3 重构抗饱和机制设计 |
| 4.3.1 重构机制设计 |
| 4.3.2 抗饱和机制设计 |
| 4.4 稳定性分析 |
| 4.4.1 Lyapunov函数设计 |
| 4.4.2 稳定有界证明 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 数值仿真分析 |
| 5.1 控制系统参数设计 |
| 5.1.1 线性控制系统参数设计与分析 |
| 5.1.2 非线性控制系统参数设计与分析 |
| 5.2 恰驱动故障模式仿真 |
| 5.2.1 极限拉偏仿真情形分析 |
| 5.2.2 Monte-Carlo对比仿真分析 |
| 5.3 欠驱动故障模式仿真 |
| 5.3.1 并发故障仿真分析 |
| 5.3.2 顺序故障仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文主要研究内容 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 附录 A 导弹相关设计参数与系统方案 |
| 附录 B 相关数学基础 |
（7）车载双联装发射平台的发射动力学与横向稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 相关领域的国内外发展现状与趋势 |
| 1.2.1 公路机动发射 |
| 1.2.2 发射动力学 |
| 1.2.3 燃气射流导流规律 |
| 1.2.4 横向稳定性 |
| 1.2.5 路面不平度 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 论文章节和结构安排 |
| 第2章 动力学系统分析理论及数值方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 有限元动力学分析方法 |
| 2.2.1 离散化 |
| 2.2.2 单元分析 |
| 2.2.3 直接积分法 |
| 2.2.4 模态叠加法 |
| 2.3 有限元接触理论 |
| 2.3.1 法向接触 |
| 2.3.2 切向接触 |
| 2.4 多体系统动力学理论 |
| 2.4.1 坐标系及广义坐标 |
| 2.4.2 系统约束方程 |
| 2.4.3 柔性体动力学方程 |
| 2.4.4 系统动力学方程 |
| 2.4.5 数值计算方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 车载双联装发射平台的垂直热发射动力学研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 总体布局方案 |
| 3.3 有限元模型 |
| 3.3.1 底盘系统与场坪模型 |
| 3.3.2 导流器模型 |
| 3.3.3 发射装置模型 |
| 3.3.4 总体模型 |
| 3.4 热发射冲击载荷 |
| 3.4.1 燃气射流计算方法 |
| 3.4.2 三种导流结构计算结果 |
| 3.5 动力学模型对比 |
| 3.5.1 常用动力学模型 |
| 3.5.2 结果对比分析 |
| 3.5.3 小结 |
| 3.6 发射动力学计算结果与分析 |
| 3.6.1 导弹发射精度 |
| 3.6.2 发射平台稳定性 |
| 3.6.3 待发射导弹过载 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 车载双联装发射平台的发射过程影响因素分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 发动机推力偏心的影响分析 |
| 4.2.1 弹1计算结果 |
| 4.2.2 弹2计算结果 |
| 4.2.3 小结 |
| 4.3 地面倾斜作用的影响分析 |
| 4.3.1 弹1计算结果 |
| 4.3.2 弹2计算结果 |
| 4.3.3 小结 |
| 4.4 地面摩擦作用的影响分析 |
| 4.4.1 弹1计算结果分析 |
| 4.4.2 弹2计算结果分析 |
| 4.4.3 小结 |
| 4.5 导轨摩擦作用的影响分析 |
| 4.5.1 弹1计算结果分析 |
| 4.5.2 弹2计算结果分析 |
| 4.5.3 小结 |
| 4.6 场坪沉降作用的影响分析 |
| 4.6.1 场坪模型 |
| 4.6.2 计算结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 车载双联装发射平台的横向稳定性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 刚柔耦合动力学模型 |
| 5.2.1 柔性体模型 |
| 5.2.2 轮胎模型 |
| 5.2.3 悬架系统模型 |
| 5.2.4 三维路面模型 |
| 5.3 模型验证 |
| 5.3.1 转向过程分析 |
| 5.3.2 试验方案 |
| 5.3.3 结果对比 |
| 5.4 横向稳定性分析 |
| 5.4.1 不同等级路面影响 |
| 5.4.2 不同载弹状态影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）机载导弹水平向后发射动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 相关领域国内外研究进展 |
| 1.2.1 机载导弹研究进展 |
| 1.2.2 发射动力学研究进展 |
| 1.2.3 计算流体力学研究进展 |
| 1.2.4 机载发射平台波动研究进展 |
| 1.2.5 机载导弹分离安全性研究进展 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 发射动力学建模理论及数值计算方法 |
| 引言 |
| 2.1 发射动力学相关概念 |
| 2.1.1 导弹发射可靠性 |
| 2.1.2 导弹发射精度 |
| 2.1.3 导弹发射初始扰动 |
| 2.1.4 导弹的滑离方式 |
| 2.2 导弹离轨多体系统分析 |
| 2.2.1 二维多体系统分析 |
| 2.2.2 三维多体系统分析 |
| 2.3 弹机分离六自由度刚体运动方程及求解 |
| 2.3.1 坐标系定义与转换 |
| 2.3.2 气动载荷计算 |
| 2.3.3 运动方程求解 |
| 2.4 流体控制方程及离散求解 |
| 2.4.1 流体控制方程 |
| 2.4.2 湍流模型 |
| 2.4.3 有限体积法 |
| 2.5 嵌套网格技术 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 机载发射平台突风载荷建模及纵向波动研究 |
| 引言 |
| 3.1 机载发射平台突风载荷建模 |
| 3.1.1 大气扰动的描述 |
| 3.1.2 离散突风模型 |
| 3.1.3 连续突风模型 |
| 3.2 机载发射平台纵向波动建模 |
| 3.2.1 无风扰动下的飞机运动方程 |
| 3.2.2 含扰动风参数的飞机运动方程及气动模型修正 |
| 3.2.3 运动方程简化 |
| 3.3 机载发射平台纵向波动模型理论计算 |
| 3.4 机载发射平台纵向波动模型仿真计算 |
| 3.4.1 基本假设与计算方法 |
| 3.4.2 网格划分与计算条件 |
| 3.4.3 计算结果 |
| 3.5 计算结果对比与平台纵向波动分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 长导轨下导弹水平向后发射离轨初始扰动研究 |
| 引言 |
| 4.1 水平向后发射系统及离轨过程 |
| 4.1.1 机载导弹水平向后发射系统的组成 |
| 4.1.2 导弹水平向后发射的特点及离轨过程 |
| 4.2 有限元接触摩擦模型 |
| 4.2.1 有限元接触分析方法 |
| 4.2.2 ABAQUS接触算法 |
| 4.2.3 ABAQUS摩擦计算模型 |
| 4.3 有限元建模与验证 |
| 4.3.1 几何模型与装配关系 |
| 4.3.2 激励载荷与边界条件 |
| 4.3.3 坐标系与基本假设 |
| 4.3.4 网格单元与求解器 |
| 4.3.5 数值计算与试验验证 |
| 4.4 长导轨下水平向后发射离轨初始扰动分析 |
| 4.4.1 平台波动下离轨初始扰动分析 |
| 4.4.2 平台固定与平台波动计算结果对比分析 |
| 4.4.3 初始发射参数对离轨初始扰动的影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 导弹离轨后外弹道初始段分离安全性研究 |
| 引言 |
| 5.1 导弹离轨后外弹道初始段简述 |
| 5.2 外弹道初始段流场建模 |
| 5.2.1 几何边界 |
| 5.2.2 计算域 |
| 5.2.3 计算网格 |
| 5.3 外弹道初始段流场分析 |
| 5.3.1 载机尾部纵截面流场分析 |
| 5.3.2 载机尾部横截面流场分析 |
| 5.4 离轨后弹机分离安全性分析 |
| 5.4.1 外弹道初始段弹机分离仿真分析 |
| 5.4.2 初始发射参数对弹机分离安全性的影响分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（9）基于直线电机原理的某导弹电磁弹射器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 导弹发射方式 |
| 1.3 电磁弹射技术国内外研究与应用 |
| 1.3.1 电磁弹射技术 |
| 1.3.2 电磁弹射技术研究现状 |
| 1.3.3 直线弹射电机应用研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要问题和内容 |
| 2 导弹电磁弹射器系统分析与总体方案设计 |
| 2.1 某导弹电磁弹射器原始数据与设计要求 |
| 2.2 电磁弹射器系统构成与工作过程 |
| 2.2.1 导弹电磁弹射器系统构成 |
| 2.2.2 导弹电磁弹射器弹射过程 |
| 2.2.3 主要参数分析 |
| 2.3 弹射直线电机结构和制动方式分析 |
| 2.3.1 弹射直线电机结构方案 |
| 2.3.2 高速直线电机动子制动方式 |
| 2.4 发射箱结构改进设计 |
| 2.4.1 长槽式箱体结构 |
| 2.4.2 长槽式箱体底部连接机构 |
| 2.4.3 长槽密封方案 |
| 2.5 车载电磁弹射装置方案设计 |
| 2.5.1 运载体选择 |
| 2.5.2 液压高低机 |
| 2.5.3 弹射装置总体布置 |
| 2.5.4 驻锄设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 电磁弹射直线电机系统设计与运行性能仿真分析 |
| 3.1 直线电机电磁设计内容与方法 |
| 3.2 直线感应电机电磁设计 |
| 3.2.1 主要参数选取 |
| 3.2.2 初级绕组和冲片设计 |
| 3.2.3 磁路参数计算 |
| 3.2.4 等效电路及参数计算 |
| 3.2.5 电磁设计初步结果 |
| 3.3 电机参数优化设计 |
| 3.3.1 遗传算法原理及改进 |
| 3.3.2 直线感应电机优化模型 |
| 3.3.3 优化设计结果 |
| 3.4 弹射电机分段设计 |
| 3.5 直线感应电机有限元分析 |
| 3.5.1 直线感应电机的数值分析原理 |
| 3.5.2 直线感应电机有限元建模 |
| 3.5.3 电机特性及电磁推力分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 直线电机轨道结构优化设计与性能分析 |
| 4.1 拓扑优化技术 |
| 4.1.1 拓扑优化原理 |
| 4.1.2 拓扑优化数学模型 |
| 4.1.3 SIMP插值模型 |
| 4.2 轨道结构拓扑优化 |
| 4.2.1 轨道初始模型 |
| 4.2.2 载荷与边界条件 |
| 4.2.3 拓扑优化参数设置 |
| 4.2.4 拓扑优化结果 |
| 4.3 轨道结构几何重构 |
| 4.4 轨道结构刚强度校核 |
| 4.4.1 建立有限元模型 |
| 4.4.2 移动载荷设置 |
| 4.4.3 刚强度分析结果 |
| 4.4.4 模型调整 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 导弹弹射动力学仿真分析 |
| 5.1 非线性动力学分析方法 |
| 5.1.1 非线性动力学求解方法 |
| 5.1.2 接触/碰撞算法简述 |
| 5.2 电磁弹射装置结构动力学建模 |
| 5.2.1 模型的简化与建立 |
| 5.2.2 主要部件连接关系 |
| 5.2.3 发射装置载荷施加 |
| 5.2.4 弹射过程求解步骤 |
| 5.3 导弹运动过程分析 |
| 5.4 电磁弹射装置发射稳定性分析 |
| 5.4.1 发射系统动力学模型 |
| 5.4.2 计算工况 |
| 5.4.3 电机制动情况下的稳定性分析 |
| 5.4.4 机械制动情况下的稳定性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）舰载导弹发射动力学仿真与安全性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文的选题背景和意义 |
| 1.2 舰载导弹发射系统分类和简介 |
| 1.2.1 舰载导弹发射方式 |
| 1.2.2 舰载导弹垂直发射装置的发展趋势 |
| 1.3 舰载导弹发射系统发展过程和国内外研究概述 |
| 1.4 导弹发射系统动力学问题 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 海浪特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 海浪的形成 |
| 2.3 海浪的基本要素 |
| 2.3.1 海浪的描述 |
| 2.3.2 规则波 |
| 2.3.3 遭遇频率 |
| 2.3.4 不规则海浪 |
| 2.3.5 标准波浪谱 |
| 2.3.6 波倾角谱 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 舰船运动谱计算与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 舰船运动谱 |
| 3.3 舰船运动谱计算方法 |
| 3.3.1 垂荡运动计算步骤 |
| 3.3.2 纵摇运动计算步骤 |
| 3.3.3 横摇运动计算步骤 |
| 3.4 舰艇和导弹结构参数 |
| 3.5 舰艇运动谱生成软件编制 |
| 3.6 舰艇运动谱特性分析 |
| 3.6.1 舰船航行姿态计算方法验证 |
| 3.6.2 护卫舰运动谱 |
| 3.6.3 运动谱随机性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 舰艇运动耦合的发射装置有限元建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非线性动力学理论 |
| 4.3 接触-碰撞理论 |
| 4.3.1 接触界面条件 |
| 4.3.2 接触问题的弱形式 |
| 4.3.3 接触问题的有限元离散 |
| 4.3.4 接触搜索算法 |
| 4.4 发射装备有限元建模方法的试验验证 |
| 4.4.1 某型导弹发射车总体结构 |
| 4.4.2 位移测试基本方案 |
| 4.4.3 发射车有限元模型 |
| 4.4.4 发射臂间距测量值与仿真值 |
| 4.5 舰艇运动耦合的发射装置有限元模型 |
| 4.5.1 模型建立思路 |
| 4.5.2 有限元网格模型 |
| 4.5.3 材料属性定义 |
| 4.5.4 各部分连接定义 |
| 4.5.5 载荷计算及施加 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 护卫舰航行响应及发射动力学分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 航行响应与分析 |
| 5.2.1 工况J-4-20-H-D |
| 5.2.2 工况J-6-20-H-D |
| 5.2.3 工况J-9-20-H-HX |
| 5.3 发射响应与分析 |
| 5.3.1 工况J-4-20-H-D-V |
| 5.3.2 工况J-6-20-H-D-V |
| 5.3.3 工况J-4-20-H-D-UR |
| 5.3.4 工况J-6-20-H-D-UR |
| 5.4 结论和改进 |
| 5.4.1 结论 |
| 5.4.2 改进方案 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、陆基火箭导弹发射动力学分析中基础的建模（论文参考文献）
- [1]某型号火箭发射车起竖系统研究及工程实践[D]. 王柏岚. 燕山大学, 2021(01)
- [2]起竖系统快速驱动技术与控制策略研究[D]. 沈浩. 北京交通大学, 2020
- [3]履带式战车行进间发射安全性分析与优化[D]. 孙健博. 大连理工大学, 2020(02)
- [4]高超声速滑翔目标跟踪与拦截制导方法研究[D]. 黄景帅. 国防科技大学, 2020(01)
- [5]某小型机载制导弹药弹道优化设计及发射过程研究[D]. 曹润铎. 南京理工大学, 2020(01)
- [6]基于容错抗扰的冲压型无翼超声速导弹控制系统设计方法研究[D]. 李彤. 国防科技大学, 2018(01)
- [7]车载双联装发射平台的发射动力学与横向稳定性研究[D]. 董晓彤. 北京理工大学, 2018(07)
- [8]机载导弹水平向后发射动力学研究[D]. 魏昕林. 北京理工大学, 2018(06)
- [9]基于直线电机原理的某导弹电磁弹射器设计[D]. 沙赵明. 南京理工大学, 2018(06)
- [10]舰载导弹发射动力学仿真与安全性分析[D]. 季畅航. 南京理工大学, 2018(04)