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机械科学与技术2024年第04期:轴对称矢量喷管平移控制系统运动学建模仿真

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王新恺;项坤;田晶;赵建策;李文灏;庞博文;

单位:沈阳航空航天大学航空宇航学院;沈阳航空航天大学工程训练中心;沈阳航空航天大学创新创业学院;

摘要:为解决轴对称矢量喷管原始偏转控制方案中出现的奇异性问题及出口截面光顺性较差的问题,提出了一种新型平移控制方案。利用CATIA设计了轴对称矢量喷管平移控制系统的三维模型,在DMU模块中进行运动仿真并激活传感器追踪驱动舵机的旋转角度数据。将三维模型尺寸数据及约束关系代入MATLAB中,建立了空间运动学方程,进行数值计算、曲线拟合及误差分析。获得了描述喷管矢量偏转角、矢量方位角与舵机旋转角映射关系的二维插值模型,进而建立了各个控制周期内矢量偏转角、矢量方位角的动态控制指令。仿真结果表明:该平移控制方案不存在奇异位置且出口截面形状较好,提高了喷管的可靠性及密封性,满足轴对称矢量喷管的精准控制需求,最后通过模型样机进一步验证了该平移控制方案的可行性。

关键词:轴对称矢量喷管;;平移控制;;运动仿真;;运动学建模;;动态控制指令

基金资助:大学生创新创业训练计划项目(S202110143026)