[發明專利]單滑塊變質心控制飛行器平衡運動狀態方法

有效

• 申請號: 201410386991.1
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN104166401B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 梅躍松;王亞飛;許諾;張思宇;陳方正;李品磊
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安

1.一種單滑塊變質心控制飛行器平衡運動狀態方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、獲取所要分析的再入飛行器的彈體結構參數及飛行條件參數；

步驟二、使用氣動分析軟件或通過風洞試驗，獲取飛行條件下飛行器的空氣動力系數；

步驟三、指定各狀態量的初始點，分別為章動角δ、進動角速度及相對滾轉角γ^*的三個初始狀態δ₀、

步驟四、根據步驟三得到的初始點，使用非線性方程組求解工具解算非線性方程組，得到平衡狀態下的章動角δ_P、進動角速度及相對滾轉角

步驟五、判斷步驟四中得到的平衡狀態下的章動角δ_P、進動角速度及相對滾轉角是否可行,如果不可行，則修改各狀態量的初始值，重復步驟三、四，直至結果可行；

步驟六、得到當前飛行條件下平衡狀態的可行解后，若還需要計算其它飛行條件下的平衡點數值，則改變飛行參數，重復步驟一至五，若不再需要計算新的狀態，則控制飛行器平衡運動狀態方法結束。

2.如權利要求1所述的一種單滑塊變質心控制飛行器平衡運動狀態方法，其特征在于，步驟四中采用非線性方程組求解工具解算下述非線性方程組，得到平衡狀態下的章動角δ_P、進動角速度及相對滾轉角

mxωxωxqSL+m2z[zωyωz-1m1(cxqSsinαcosβ-(cy0+cyαα)qScosα-czββqSsinαsinβ)]=0(Jx-Jz)ωxωz(1+m2z2Jy)-(myββ+myωyωy+myαωxαωx)qSL+m2z[zJy+Jz-JxJyωxωz-1m1(cxqScosαcosβ+(cy0+cyαα)qSsinα-czββqScosαsinβ)]=0(Jx-Jy)ωxωy+(mz0+mzαα+mzωzωz+mzβωxβωx)qSL=0]]>其中，ωx=ξ·PcosδP,ωy=-ξ·PcosγP*sinδP,ωz=ξ·PsinγP*sinδP;]]>

α=arctan(tanδPcosγP*),β=arcsin(sinδPsinγP*);]]>

m₁-除滑塊外全彈質量；m₂-滑塊質量；J_x-x向轉動慣量；J_y-y向轉動慣量；J_z-z向轉動慣量；z-滑塊偏離彈體縱向對稱面的距離；S-特征面積；L-特征長度；-動壓，c_x-阻力系數；c_y0-彈體不對稱導致的零攻角下的升力系數；-升力系數對攻角的導數；-滾轉阻尼力矩系數導數；-偏航力矩對側滑角的導數；-偏航阻尼力矩系數導數；-偏航方向馬格努斯力矩系數導數；m_z0-彈體不對稱導致的零攻角下的俯仰力矩系數；-俯仰力矩系數對攻角的導數；-俯仰阻尼力矩系數導數；-俯仰方向馬格努斯力矩系數導數。