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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
近年来随着各种先进精确制导导弹的研制成功和各种反导系统的持续升温，使得我国对于弹道导弹突防技术的研究迫在眉睫。高精度、高机动性、高可靠性、高突防能力成为了导弹的一个重要发展方向，特别是对于导弹末段的再入机动变轨技术，目前已成为新型弹道导弹的研究热点。导弹舵机系统作为导弹控制系统的重要组成部分，其性能的好坏直接决定了导弹的制导性能和突防能力。众所周知，由于导弹末段载重量大、飞行速度快，且对机动性要求最高，因此与气动舵机和电动舵机相比，选用大功率、快响应、高精度的电液舵机能够更好的满足系统对于导弹末段空气舵的基本要求。但是受导弹腔体安装空间和热电池供电能力的限制，整个舵系统并没有专门的冷却装置，因此高压大功率的电液舵机所引发的系统无效功率大、零控电流高、温度上升快等负面影响都将严重制约导弹的飞行时间和突防能力。因此，围绕这一日益突出的矛盾，本文将就应用于弹道导弹突防飞行的空气舵驱动系统展开以下研究：一，对比了现有电液舵机系统的优缺点，结合当前弹道导弹再入变轨技术对空气舵驱动系统的实际要求，以弹体安装空间和重量等限制条件为约束，分析了零控状态下系统无效功率的组成和零控电流的影响因素。基于采用二级推进系统的弹道导弹，提出了一种新型的适用于驱动导弹末段空气舵的电液舵机：内控式恒压调速变排量作动系统；同时，针对未来弹道导弹再入变轨技术的发展趋势，并充分考虑电液舵机的应用特点，基于采用三级推进系统的弹道导弹，提出了一种新型的适用于驱动导弹机动段空气舵的电液舵机：外控式变压调速定排量作动系统。二，针对所提出的内控式恒压调速变排量作动系统，设计了系统的控制原理，同时考虑到系统的应用特点，提出了两级转速调节的控制模式，并详细论述了系统的调节机制。然后分析了基础转速对泵源输出压力、系统动静态性能和零控电流的影响，结果表明，与采用传统的定转速泵源作动系统相比，采用两级转速调节模式的内控式恒压调速变排量作动系统，在保证系统动态响应能力的前提下，实现了降低零控电流的目的，同时通过合理设置电机转速调节的临界值，有效的避免了电机的频繁调速，降低了系统的无效功率损耗。最后对恒压变量泵在不同工况下的调节过程进行了仿真研究。三，针对所提出的外控式变压调速定排量作动系统，设计了系统的控制原理，考虑到系统的应用特点，提出了双独立闭环控制和两级压力控制的控制模式，并详细论述了系统的调节机制。然后分析了基础压力对系统动静态性能和零控电流的影响，结果表明，通过选取合适的基础压力，可显著减小液压泵和伺服阀的泄漏损失，大幅度降低系统的零控电流。最后针对作动系统压力环响应慢、波动大的题目，引入了模糊神经网络PID控制器，该控制器可有效抑制位置环变化所导致的压力下降过快和电机转速波动过大等题目，增强了压力环的稳定性和位置环的动态响应能力。四，针对导弹在飞行过程中存在的反操纵现象所导致的负载刚度系数的剧烈变化以及未知扰动力矩的题目，通过建立舵系统的数学模型，将负载变化和不确定性扰动视为一个综合总扰动项，然后基于自抗扰控制技术设计了一个不依赖于数学模型的控制器。仿真结果表明采用该方法设计的自抗扰控制器不仅能满足系统对快速性和稳态精度的要求，而且可有效抑制负载变化和不确定性扰动对系统位置特性的不利影响。五，构建了内控式恒压调速变排量作动系统的实验平台，应用所设计的弹载电液舵机，对采用两级转速调节控制模式来降低系统零控电流的设计方案进行了实验验证，并完成了相关技术指标的测试实验，实验结果与仿真结果基本接近，证明了该设计方案的可行性和理论分析的正确性。以上的理论分析和实验研究表明，具备快速响应能力和较低零控电流的内控式恒压调速变排量作动系统，对目前采用二级推进系统的弹道导弹末段空气舵系统的研制具有实际指导意义。同时，为了未来实现我国弹道导弹的大机动突防飞行，作为具有更低零控电流的外控式变压调速定排量作动系统，为未来应用于三级推进系统的弹道导弹机动段空气舵系统的研究奠定了良好的理论基础。 |
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发表于 2022-5-19 16:54:30
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