车载自动跟瞄装置的结构设计与控制系统仿真分析

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1、摘要本文主要是针对某车载光电自动跟踪瞄准系统中结构与控制算法的研究。本文介绍了针对车载自动跟瞄装置的用途而进行的结构设计：利用三维建模软件I--DEAS建立了车载自动跟瞄装置的三维模型；用ANSYS软件建立了车载自动跟瞄装置的有限元模型，做了静力分析和模态分析：对车载自动跟瞄装置做了能量分析，给出了动能随俯仰角变化的非线性关系，并且基于Lagrange--Maxwell方程建立了车载自动跟瞄装置的机电动力学微分方程；对车载自动跟瞄装置进行了运动学分析，结合PID控制算法，利用MATI．．AB软件对车载自动跟瞄装置的运动情况进行了仿

2、真，为项目的深入研究和实物制造提供了数据基础和理论指导。关键词：车载自动跟瞄装置方位俯仰机电动力学方程控制算法AbstractThepurposeofthisthesisistostudythestructuredesignandthecontrolalgorithmofanautomatictrackingandaimingdeviceonmobile．Thisthesisintroducedthestructuredesignoftheautomatictrackingandaimingdeviceonmobilepointi

3、ngtoitsuse；builtthethreedimensionsmodelofthedevicebythethree·dimensionalmodelingsoftware(I-DEAS)；builtthefiniteelementmodelandmadestaticandmodelanalysisofthedevicebythefiniteelementanalysissoftware(Ansvs)；madetheenergyanalysisofthedevice，andproposedthenonlinearrelatio

4、nofthekineticenergytotheelevationangleofthepitchpart，andderivedtheelectromechanicaldynamicsdifferentialequationsofthedevicebasedontheLagrange—Maxwellequations；madekinematicsanalysisofthedevice，andachievedthesimulationresultsusingPIDcontrolalgorithmbythesimulationsoftw

5、are(M衄AB)．Thisthesisprovideddataforthedevicefabricationandtheoreticalguidanceforthedeepresearchontheproject．Keywnrds：Automatictrackingandaimingdeviceonmobileazimuthandpitchingelectromechanicaldynamicsequationcontrolalgorithm声明创新性声明V695543本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得

6、的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期至2正：[：丛关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文(

7、与学位论文相关)工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本人签名：臼蕴；查导师签名：逐蔓叁起日期2塑￡：f：签日期2竺￡!：鉴第一章绪论第一章绪论1．1研究背景及国内外发展现状一、研究背景在现代战争中，对我方设施而言，巡航导弹、作战飞机已经成为最大的空中威胁，我军迫切需要研制实时、高精度的机动目标跟踪系统，以满足火控系统的需要，对这些高速空中目标进行拦截。另外，自从反辐射导弹出现以后，雷达系统本身的生

8、存已面临着十分严峻的考验。因此，我军迫切需要寻求一种新的技术途径或应对方法，改变上述不利局面。光电跟踪系统以高于微波频率的光波为信息的载体，导致系统战术性能产生质的飞跃——极高的时域、空域、频域分辨力，特强的抗电磁干扰能力，独有的夜间观察功能和良好