《防空导弹自动驾驶仪设计》

第1章概论丘淦兴 潜承运1

1.1自动驾驶仪在防空导弹中的地位和作用1

1.2自动驾驶仪的组成和分类2

1.2.1组成2

1.2.2分类3

1.3自动驾驶仪的特点4

1.4自动驾驶仪的发展概况5

1.4.1系统设计5

1.4.2惯性器件7

1.4.3舵机8

1.4.4电路结构9

参考文献10

第2章弹体动力学特性的数学描述余祖铸11

2.1概述11

2.2坐标系及其转换11

2.2.1弹体坐标系11

2.2.2地面坐标系12

2.2.3速度坐标系14

2.2.4弹道固联坐标系15

2.3刚性弹体的一般动力学方程18

2.3.1作用在弹体上的力18

2.3.2作用在弹体上的力矩21

2.3.3导弹的运动学方程22

2.3.4导弹质心运动的动力学方程24

2.3.5导弹姿态运动的动力学方程26

2.3.6几何关系方程27

2.4弹体运动方程的线性化29

2.5导弹运动的传递函数33

2.5.1纵向运动的传递函数推导33

2.5.2导弹纵向运动的动态特性35

2.5.3导弹的航向运动36

2.5.4导弹的倾斜运动36

2.6弹性弹体的动力学描述37

参考文献42

第3章自动驾驶仪的主要部件余祖铸43

3.1概述43

3.2敏感元件44

3.2.1自由陀螺44

3.2.2速率陀螺52

3.2.3线加速度表58

3.3舵机60

3.3.1液压舵机61

3.3.2电动舵机65

3.4控制电路68

参考文献72

第4章舵系统设计王寅生73

4.1概述73

4.1.1舵系统的工作原理73

4.1.2舵系统分类75

4.1.3舵系统设计的一般要求76

4.2舵机动力学模型78

4.2.1负载状态下舵机传递函数79

4.2.2舵机动力学特性的测试方法83

4.3正操纵与反操纵87

4.3.1克服反操纵的技术措施89

4.3.2负载匹配技术90

4.4液压舵系统设计举例91

4.4.1基本技术要求91

4.4.2舵系统计算方块图92

4.5电动舵系统设计方法99

4.5.1电动舵机的控制方式99

4.5.2电动舵系统设计举例103

4.6电差动舵系统分析与设计110

4.6.1电差动舵系统的优缺点110

4.6.2舵效应和副翼效应112

4.6.3独立反馈式电差动舵系统113

4.6.4和差反馈式电差动舵系统115

4.6.5两种电差动方案的定量比较118

参考文献121

第5章侧向稳定控制回路设计李作仁122

5.1概述122

5.2制导系统对侧向稳定控制回路的要求123

5.3特征弹道和特征气动点的选择125

5.4阻尼回路的功用126

5.4.1改善弹体阻尼特性128

5.4.2对静不稳定导弹进行稳定130

5.4.3采用复合稳定回路对导弹进行稳定135

5.5阻尼回路的设计142

5.5.1阻尼回路的组成142

5.5.2阻尼回路的静态设计143

5.5.3阻尼回路的动态设计147

5.5.4静不稳定导弹自动驾驶仪阻尼回路设计简述160

5.6继电型阻尼回路的设计164

5.6.1建立稳定自振的方法164

5.6.2自振参数的选择167

5.6.3继电特性失灵区宽度的选择168

5.6.4校正网络的选择168

5.7可变参数设计169

5.7.1变放规律选择的依据169

5.7.2变放规律的确定169

5.8控制回路的设计176

5.8.1控制回路的组成177

5.8.2控制回路的静态设计178

5.8.3控制回路的动态设计180

5.9限制过载的设计186

5.9.1限制过载的必要性186

5.9.2限制过载原理186

5.9.3过载限制器参数的确定188

5.9.4圆形过载限幅190

5.10精度计算及公差分配190

5.10.1根据△Kn u z 确定各通道的公差191

5.10.2控制回路闭环传递系数Kn u z 变化率的确定194

参考文献194

第6章滚动稳定回路设计陈克辉 张国柱196

6.1概述196

6.2滚动回路设计方案197

6.2.1应用角位置陀螺的设计方案197

6.2.2应用速率陀螺仪设计方案198

6.3滚动回路设计199

6.3.1基本方法和一般步骤199

6.3.2特征点的选取201

6.3.3滚动回路舵系统设计202

6.3.4滚动回路校正网络设计202

6.3.5温度补偿电路设计207

6.4变参数设计208

6.5公差分配211

6.6应用举例212

参考文献215

第7章自动驾驶仪仿真梅祖唐216

7.1概述216

7.2数学仿真217

7.2.1数学仿真的任务217

7.2.2模拟计算机数学仿真217

7.2.3数学仿真步骤与实例226

7.2.4数字计算机数学仿真229

7.3半实物仿真232

7.3.1半实物仿真的必要性和作用232

7.3.2半实物仿真的方法和步骤232

7.3.3半实物仿真中的特殊问题及措施238

7.4实物仿真239

7.4.1实物仿真的必要性239

7.4.2实物仿真的方法与步骤239

7.4.3实物仿真中的问题243

7.5自动驾驶仪仿真的主要设备244

7.5.1仿真计算机245

7.5.2运动模拟器247

7.5.3负载模拟器249

参考文献252

第8章 自动驾驶仪结构设计鲍淑鸿253

8.1概述253

8.2自动驾驶仪结构设计的依据254

8.2.1质量和体积254

8.2.2安装精度254

8.2.3安装方式和安装部位254

8.2.4环境条件255

8.2.5气密性要求255

8.2.6自动驾驶仪系统电路图256

8.2.7与弹体协调的技术要求256

8.3自动驾驶仪的弹上安装257

8.3.1自动驾驶仪的弹上安装要求257

8.3.2自动驾驶仪与弹体联接的结构形式260

8.4自动驾驶仪的结构设计263

8.4.1机械结构设计263

8.4.2电路结构设计277

8.5自动驾驶仪的安装精度281

8.5.1安装误差的影响281

8.5.2精度计算282

8.6材料及工艺292

8.6.1热缩性材料292

8.6.2压接294

8.6.3钢丝螺套297

8.6.4插头座灌封材料298

8.6.5新型接线柱298

8.6.6电接触固体薄膜保护剂DJB—823.299

8.6.7铝及铝合金的导电氧化300

8.6.8聚氨脂泡沫塑料包装材料301

参考文献301

第9章自动驾驶仪可靠性设计与试验关凤文302

9.1概述302

9.2自动驾驶仪可靠性预计与分配303

9.2.1可靠性模型的建立303

9.2.2可靠性预计305

9.2.3可靠性分配310

9.3失效模式、影响及危害度分析316

9.4容差分析318

9.4.1最坏情况分析318

9.4.2误差统计分析320

9.5可靠性评估320

9.5.1单元产品可靠性评估320

9.5.2系统可靠性综合评定323

9.5.3一个实际型号自动驾驶仪的可靠性评估324

9.6可靠性试验330

9.6.1环境应力筛选试验330

9.6.2可靠性增长试验331

9.6.3可靠性鉴定试验332

参考文献332

第10章自动驾驶仪的调试与检测崔福洪333

10.1概述333

10.2静态调试333

10.3动态试验338

10.4例行试验339

10.5自动驾驶仪试验中常遇到的干扰问题340

10.6自动驾驶仪测试设备342

参考文献344

第11章自动驾驶仪的飞行试验与结果分析 叶成林345

11.1概述345

11.2遥测参数的选择与遥测附加器346

11.3独立回路飞行试验350

11.4闭合回路飞行试验351

11.5飞行试验结果分析351

参考文献357

第12章自动驾驶仪的新发展丘淦兴 陈克辉 余祖铸358

12.1数字式自动驾驶仪358

12.2自适应自动驾驶仪371

12.3倾斜转弯自动驾驶仪389

12.4垂直发射导弹自动驾驶仪397

12.5大攻角飞行控制400

参考文献404