一種高超聲速飛行器Terminal滑?？刂破麟p向調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【專利摘要】一種高超聲速飛行器Terminal滑?？刂破麟p向調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括轉(zhuǎn)軸、四分之三圓環(huán)、卡裝端頭、控制器、平衡桿；轉(zhuǎn)軸設(shè)置在四分之三圓環(huán)的一端，四分之三圓環(huán)的另一端設(shè)置有卡裝端頭，控制器通過(guò)卡槽連接方式與卡裝端頭連接。平衡桿通過(guò)轉(zhuǎn)軸與四分之三圓環(huán)相連接，平衡桿水平布置。本裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高超聲速飛行器Terminal滑模控制器在水平方向與豎直方向的調(diào)節(jié)，整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程為線性和連續(xù)的；四分之三圓環(huán)為缺口設(shè)計(jì)，保證高超聲速飛行器Terminal滑?？刂破髂軌蜓貓A弧的各個(gè)位置進(jìn)行定位；四分之三圓環(huán)與控制器之間為卡槽連接，方便更換、便于操作。
【專利說(shuō)明】
一種高超聲速飛行器Term i na I滑?？刂破麟p向調(diào)節(jié)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高超聲速飛行器Terminal滑模控制器雙向調(diào)節(jié)裝置，屬于航空控制器調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高超聲速飛行器因其飛行速度快、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、有效載荷大等優(yōu)點(diǎn)受到世界各國(guó)的重視，成為下一代飛行器研發(fā)的重點(diǎn)。但由于飛行器本身采用機(jī)身發(fā)動(dòng)機(jī)一體化設(shè)計(jì)，導(dǎo)致飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)與飛行狀態(tài)互相耦合;并且高超聲速飛行器的飛行包線大，飛行情況復(fù)雜，其整體動(dòng)力學(xué)模型存在嚴(yán)重的非線性，同時(shí)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的不確定性以及外部干擾也不可忽視，這使得經(jīng)典的控制器設(shè)計(jì)方法難以設(shè)計(jì)出符合其強(qiáng)魯棒性、快速響應(yīng)性等性能要求的控制器。
[0003]滑模變結(jié)構(gòu)控制因其本身對(duì)匹配不確定性以及外部干擾等的完全魯棒性而受到歡迎。針對(duì)高超聲速飛行器的縱向模型設(shè)計(jì)了自適應(yīng)滑?？刂破鳎C明了滑?？刂频挠行?，但采用的滑模面為傳統(tǒng)的線性滑模面，其狀態(tài)隨時(shí)間指數(shù)收斂，收斂速度難以滿足飛行器在高速飛行的條件下對(duì)響應(yīng)快速性的要求。
[0004]本實(shí)用新型在于高超聲速飛行器的指令跟蹤問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先利用輸入輸出線性化的理論將飛行器動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行線性化，采用Terminal滑模設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)控制器，所設(shè)計(jì)滑模面為非線性的，使得系統(tǒng)的響應(yīng)速度快，可以保證跟蹤誤差系統(tǒng)在有限時(shí)間內(nèi)到達(dá)零點(diǎn)，從而保證了對(duì)指令信號(hào)的快速跟蹤。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種高超聲速飛行器Terminal滑?？刂破麟p向調(diào)節(jié)裝置，該裝置能對(duì)豎直與水平方向進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種高超聲速飛行器Terminal滑?？刂破麟p向調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括轉(zhuǎn)軸1、四分之三圓環(huán)2、卡裝端頭3、控制器4、平衡桿5;轉(zhuǎn)軸I設(shè)置在四分之三圓環(huán)2的一端，四分之三圓環(huán)2的另一端設(shè)置有卡裝端頭3，控制器4通過(guò)卡槽連接方式與卡裝端頭3連接。
[0007]平衡桿5通過(guò)轉(zhuǎn)軸I與四分之三圓環(huán)2相連接，平衡桿5水平布置。
[0008]平衡桿5通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。
[0009]所述四分之三圓環(huán)2為硬質(zhì)塑料材質(zhì)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高超聲速飛行器Terminal滑?？刂破髟谒椒较蚺c豎直方向的調(diào)節(jié)，整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程為線性和連續(xù)的；四分之三圓環(huán)為缺口設(shè)計(jì)，保證高超聲速飛行器Terminal滑?？刂破髂軌蜓貓A弧的各個(gè)位置進(jìn)行定位；四分之三圓環(huán)與控制器之間為卡槽連接，方便更換、便于操作。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為滑模控制器雙向調(diào)節(jié)裝置的豎直位置時(shí)的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2為滑?？刂破麟p向調(diào)節(jié)裝置的豎直位置時(shí)的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖中:1、轉(zhuǎn)軸，2、四分之三圓環(huán)，3、卡裝端頭，4、控制器，5、平衡桿。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1-2所示，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]當(dāng)控制器4需要固定在豎直方向，進(jìn)行水平方向的調(diào)節(jié)時(shí)，轉(zhuǎn)軸I帶動(dòng)四分之三圓環(huán)2進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)平衡桿5由連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)對(duì)四分之三圓環(huán)2的轉(zhuǎn)矩形成反向約束，以平衡和保證四分之三圓環(huán)2的轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定性;調(diào)節(jié)控制器4的位置，直至其轉(zhuǎn)動(dòng)至四分之三圓環(huán)2的最底部位置，此時(shí)控制器4沿水平方向進(jìn)行控制。
[0016]當(dāng)需要反向調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)控制器4進(jìn)行反向調(diào)節(jié)，直至其轉(zhuǎn)動(dòng)至四分之三圓環(huán)2的水平位置，此時(shí)控制器4沿豎直方向進(jìn)行控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高超聲速飛行器Terminal滑?？刂破麟p向調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:該裝置包括轉(zhuǎn)軸(I)、四分之三圓環(huán)(2)、卡裝端頭(3)、控制器(4)、平衡桿(5);轉(zhuǎn)軸(I)設(shè)置在四分之三圓環(huán)(2)的一端，四分之三圓環(huán)(2)的另一端設(shè)置有卡裝端頭(3)，控制器(4)通過(guò)卡槽連接方式與卡裝端頭(3)連接； 平衡桿(5)通過(guò)轉(zhuǎn)軸(I)與四分之三圓環(huán)(2)相連接，平衡桿(5)水平布置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高超聲速飛行器Terminal滑?？刂破麟p向調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:平衡桿(5)通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高超聲速飛行器Terminal滑?？刂破麟p向調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述四分之三圓環(huán)(2)為硬質(zhì)塑料材質(zhì)。
【文檔編號(hào)】G05D3/10GK205485632SQ201620208256
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月17日
【發(fā)明人】姬慶慶, 楊祎, 陳楠, 石瑩, 李晨宇
【申請(qǐng)人】北京工業(yè)大學(xué)