文档名：面对称运载火箭优势面滚转迎风技术
摘要：针对面对称运载火箭飞行中俯仰、偏航通道控制力不匹配问题,提出通过姿态滚转控制调整迎风面以减小最大飞行摆角的控制技术,称为滚转迎风(bank-to-wind,BTW)技术.重点研究了BTW控制的离线法,推导了BTW控制滚动程序角理论值的解析解,证明了该理论值的偏差与飞行姿态偏差是同阶小量.提出带权重的傅里叶级数拟合算法,对滚动程序角进行修正,以符合工程应用的可行性.开展六自由度飞行动力学仿真,分析BTW控制对控制力、飞行气动载荷和滚动程序角跟踪品质的影响,验证BTW控制的有效性.比对不同拟合基频的仿真结果得出结论:拟合频率过高将影响控制品质,从工程应用角度看滚动程序角的"光滑性"比"拟合性"更重要.
Abstract：Thecontrolforcecanbemismatchedonpitchandyawplaneforplane-symmetriclaunchvehicle,acontrolmethodnamedBTW(bank-to-wind)wasproposedtosolvetheproblem,whichadjuststhewindwardsideaccordingtorollingprogramangletodecreasethemaximumenginedeflection.Theoff-linemethodofBTWcontrolwasstudied,theanalyticalsolutionofthetheoreticalvalueofBTWcontrolrollingprogramanglewasderived,anditwasprovedthatthedeviationofthetheoreticalvalueisthesameorderastheflightattitudedeviation.AfittingalgorithmbasedonFourierserieswithweightswasproposedtomodifytherollingprogramangle,ensuringengineeringfeasibility.Six-degree-of-freedomflightdynamicssimulationswereconductedtoanalyzetheimpactofBTWcontroloncontrolforces,aerodynamicloads,andthetrackingqualityoftheprogramangle,therebyverifyingtheeffectivenessofBTWcontrol.Bycomparingthesimulationresultsofdifferentfittingbasefrequencies,itisconcludedthatexcessivelyhighfittingfrequenciescanaffectcontrolquality.Fromanengineeringperspective,the"smoothness"oftherollingprogramangleismoreimportantthanits"fittingaccuracy".
作者：赵永志 张普卓 杜昊昱 唐攀 王紫扬Author：ZHAOYongzhi ZHANGPuzhuo DUHaoyu TANGPan WANGZiyang
作者单位：中国运载火箭技术研究院北京宇航系统工程研究所,北京100076;余梦伦智能火箭创新实验室,北京100076
刊名：国防科技大学学报 ISTICEIPKU
Journal：JournalofNationalUniversityofDefenseTechnology
年，卷(期)：2024, 46(3)
分类号：V448.1
关键词：面对称运载火箭 迎风滚转 风干扰 控制力
Keywords：plane-symmetriclaunchvehicle bank-to-wind winddisturbance controlforce
机标分类号：P642.22TU45P5
在线出版日期：2024年7月12日
基金项目：国家自然科学基金面对称运载火箭优势面滚转迎风技术[
期刊论文] 国防科技大学学报--2024, 46(3)赵永志 张普卓 杜昊昱 唐攀 王紫扬针对面对称运载火箭飞行中俯仰、偏航通道控制力不匹配问题,提出通过姿态滚转控制调整迎风面以减小最大飞行摆角的控制技术,称为滚转迎风(bank-to-wind,BTW)技术.重点研究了BTW控制的离线法,推导了BTW控制滚动程序角理...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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