Matlab 多管火箭定向器振动控制动力学建模(3)
1.2.1 多管火箭定向器动力学模型的国内外研究现状及分析 任何工作的理论分析，依赖于对该项工作的正确描述，也就是能够建立正确的数学模型。众所周知，对工程结构振动能否实施有效控制，完全依赖于该结构模型建立的准确性[6]。动力学模型越贴近实际，振动控制设计就越有效。对于一个工程结构，动力学模型的建立通常十分复杂，控制设计也相当困难。因此建立多管火箭定向器动力学模型是完成本论文的重要工作之一。 在多管火箭定向器动力学建模方面，主要经历了以下几个模型：多刚体动力学模型、结构动力学模型、弹性动力学模型和刚弹耦合动力学模型。多管火箭定向器早期动力学模型始于多刚体动力学模型，该动力学模型认为火箭弹和定向管都是刚体。J.E. Cochran等人将多管火箭发射系统简化为两个刚体：火箭弹和定向管，并用矩阵向量代数法推导了多管火箭运动的数学方程[7]。虽然该模型结构简单，建立数学方程方便，但是它将定向器包含在多管火箭回转体部分，完全忽略了定向器的弹性效应。目前有两种模型考虑了定向器弹性的影响，一个是结构动力学模型，另一个便是弹性动力学模型。Weeks G E 等人将多管火箭动力学模型简化为结构动力学模型源]自=优尔-·论~文"网·www.youerw.com/ ，考虑到定向器的弹性作用，他们把定向管和火箭弹接触界面等效为一个双向弹簧，但是美中不足的是他们忽略了定向器弹性变形时其大范围运动的影响[8]。而弹性动力学模型仅考虑了定向器在弹性变形时其大范围运动的影响却忽略了其自身弹性的影响，相比之下，弹性动力学模型更为先进，但是对于具有多刚柔体运动的多管火箭发射系统，它仍然是一个不精确的动力学模型甚至是一个错误的动力学模型。近几年发展起来的刚弹耦合动力学模型不仅考虑了定向器的弹性变形，也考虑了其在变形时的大范围运动，这两种运动相互影响，相互耦合[7]。多管火箭的刚弹耦合动力学模型在多管火箭系统研究中屡次被采用。芮筱亭教授等在其著作中建立了多管火箭系统的刚弹耦合动力学模型，用多体系统传递矩阵法解决了多管火箭发射过程中的诸多问题[1,2][10]。章定国等人用子系统方法论建立了多管火箭刚弹耦合动力学模型，并对其进行了模拟仿真[9]；展志焕等人应用多管火箭刚弹耦合动力学模型对多管火箭定向器振动进行了控制设计[11]；贺军义等人建立多管火箭刚弹耦合动力学模型，展开了对多管火箭过程中定向器振动特性的研究[12]，他们均获得了满意的研究结果。
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