再入体变质心动力学建模与仿真问题研究
随着航天技术的发展，对再入体的落点精度有了更高的要求。本论文以国家自然科学基金项目“基于虚位移概念的变质心再入飞行器精确制导问题研究”为背景，研究基于变质心控制的再入体动力学建模、动力学响应和落点分布等问题。本文的创新之处在于提出了一种新颖的再入机动控制思想，并推导了变质心机动再入体动力学方程。 本论文以高超声速再入体为研究对象。将壳体与内部活动质量体看成是一个刚体与质点系组成的多刚体系统，采用Newton-Euler建模方法完整地推导了变质心再入体的动力学方程，其结果显示了内部活动质量体移动对再入体姿态的影响。 本论文详细地分析了影响系统姿态的因素，研究了在不同的质量体运动形式下，活动质量体的横向偏移量、质量比、和轴向位置对姿态动力学响应的影响。将各因素对姿态响应的影响进行数值仿真，通过分析仿真结果，对姿态动力学模型进行了简化分析，使得简化的动力学模型既保持了原系统的主要特性，又便于今后对控制系统的设计。 本论文在推导出的完整动力学方程基础上，对再入体进行了六自由度弹道仿真，在分析影响姿态响应的基础上对影响再入落点的因素进行了分析，通过数值仿真结果计算出了活动质量体横向偏移引起再入落点的纵程和横程。 本论文所得到的研究结果可以为今后进一步研究提供理论参考。
再入体;变质心动力学建模;数值仿真;Newton-Euler建模方法;飞行器制导
哈尔滨工业大学
硕士
飞行器设计
荆武兴
2006
中文
V525.6;V412.4
75
2013-03-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）