[發明專利]一種用于固定翼鴨舵的控制系統

有效

• 申請號: 201710007335.X
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106871741B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 張衍儒;肖練剛;邱奕;周華;孫凱;白璐
• 申請（專利權）人: 北京航天自動控制研究所
• 主分類號: F42B10/64
• 分類號: F42B10/64
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11466
• 代理人: 張璐;黃啟行

本發明公開了一種用于固定翼鴨舵的控制系統，其替代迫擊炮彈的頭部引信，安裝在所述迫擊炮彈的頭部；控制系統包括控制機構系統、姿態測量系統、無線通信系統和處理器；控制機構系統包括電子負載、整流橋和永磁電機；姿態測量系統將采集的滾轉角速度通過無線通信系統傳到處理器；處理器根據固定翼鴨舵與彈體之間的轉速差，控制電子負載，通過整流橋，調節永磁電機的電磁力矩，改變所述固定翼鴨舵的滾轉角速度。本發明同改變永磁電機的電磁力矩和固定翼鴨舵的滾轉角速度，進而改變鴨舵的控制力矢量方向，利用繞質心運動修正質心運動，提高迫擊炮彈的落點精度。且取消了傳統的伺服機構，可以大幅減小控制系統體積和成本，具有費效比高的特點。

技術領域

本發明涉及航天領域，尤其涉及一種用于固定翼鴨舵的控制系統。

背景技術

迫擊炮具有彈道彎曲、射速快、結構簡單、便于機動、易于操作等特點，適于城市巷戰和山地作戰，在世界各國得到了廣泛的應用。現有技術中，其主要利用十字鴨舵實現炮彈的精確制導，但此種方式成本較高，控制相對復雜。

發明內容

針對上述現有技術存在的缺陷，本發明提供一種用于固定翼鴨舵的控制系統，提高了迫擊炮的落點精度。

本發明提供的一種用于固定翼鴨舵的控制系統，其改進之處在于，所述控制系統包括控制機構系統、姿態測量系統、無線通信系統和處理器；所述控制機構系統包括電子負載、整流橋和永磁電機；所述控制系統替代迫擊炮彈的頭部引信，安裝在所述迫擊炮彈的頭部；

所述姿態測量系統將采集的滾轉角速度通過所述無線通信系統傳到所述處理器；所述處理器根據所述固定翼鴨舵與彈體之間的轉速差，控制所述電子負載，通過所述整流橋，調節所述永磁電機的電磁力矩，改變所述固定翼鴨舵的滾轉角速度。

優選的，所述整流橋為三相整流橋；

所述三相整流橋的三個交流端子和所述永磁電機的三相對稱繞組分別連接，所述三相整流橋的兩個直流端子與所述電子負載連接。

較優選的，所述電子負載包括運算放大器、場效應管和采樣電阻；

所述運算放大器的正向輸入端與所述處理器連接，所述運算放大器的反向輸入端與所述場效應管的源極連接，所述運算放大器的輸出端與所述場效應管的柵極連接；所述場效應管的漏極與所述三相整流橋的其中一個直流端子連接，所述場效應管的源極通過所述采樣電阻與所述三相整流橋的另一個直流端子連接。

較優選的，所述固定翼鴨舵的舵片固定在所述永磁電機的外殼上，所述永磁電機的轉子固定在彈體縱軸上，所述轉子和定子之間設有所述固定翼鴨舵的軸承。

較優選的，所述永磁電機的參數確定方法包括：

根據所述永磁電機內部永磁體的尺寸和極弧系數，確定極對數；

根據極與極之間的距離，確定串聯匝數；

根據極對數和串聯匝數確定所述永磁電機的轉速電壓比、磁轉矩常數和內阻。

較優選的，所述姿態測量系統為X軸陀螺儀，其固定在所述固定翼鴨舵的前端，與所述固定翼鴨舵同步旋轉。

較優選的，所述場效應管的漏極與所述三相整流橋中由二極管陰極構成的直流端子連接，所述場效應管的源極通過所述采樣電阻與所述三相整流橋中由二極管陽極構成的直流端子連接。

較優選的，所述場效應管的型號為IRF3710；所述運算放大器的型號為OP27。

本發明的技術方案中：