鱼雷自动控制系统课件.pptx

魚雷自動控制系統;第一章緒論;§1-1魚雷及其自動控制系統的發展;§1-2魚雷彈道與控制;(1)非操縱運動（空中彈道、初始非控彈道）中，不加控制，舵角為零或預先設定常值，稱為非操縱運動。

(2)在搜索彈道和非自導魚雷的末攻擊彈道中，按預先給定的程式航行，舵角取決於實際彈道與戰術基準彈道的偏差。

(3)在制導魚雷的導引（追蹤）彈道和末攻擊彈道中，舵角取決於目標運動和魚雷運動兩種資訊。;魚雷制導系統對規定的戰術基準彈道參數、實際彈道參數以及目標運動參數進行綜合處理，給出操舵的控制信號，由舵機驅動舵面偏轉以控制魚雷的實際運動。;§1-3魚雷自動控制系統的基本原理與組成;§1-4魚雷自動控制系統的戰術技術要求;2.深度設定及航行深度的準確性與機動性;3.對初始彈道的戰術技術要求;4.魚雷的橫滾;第二章魚雷航行力學;§2-1魚雷空間運動的表示及其操縱機構;彈道坐標系

Θ,Ψ,Φ;二、魚雷的運動參數;三、座標變換矩陣;3、平移坐標系對彈道坐標系的變換矩陣;5、座標變換矩陣之間的相互轉換;6、幾何學方程;四、運動自由度;五、操縱機構;§2-2流體動力與力矩;§2-3流體動力係數§2-4流體動力運算式;二、旋轉力及旋轉力係數;三、慣性力及慣性力係數;§2-5鉸鏈力矩;§2-6魚雷的運動方程;動力學方程;在縱向運動中，所有側向運動參數和橫滾運動參數為零。在魚雷運動方程組中，令側向運動參數和橫滾運動參數以及舵角為零，即得縱向運動方程。;標準形方程;縱向定常運動;2.等速直航爬潛運動;縱向運動的線性化方程;§2-8魚雷側向運動;無橫滾的側向水準運動方程;側向定常運動;第三章魚雷彈道;§3-1魚雷全彈道設計;一、空投魚雷的空中彈道;二、入水和下潛彈道;三、搜索彈道的設計;四、捕獲和攻擊段彈道設計;五、再搜索彈道;相對運動方程是指描述魚雷、目標、制導站之間相對運動關係的方程。建立相對運動方程是導引彈道運動學分析的基礎。

1.自導相對運動方程

設在某一時刻，目標位於T點位置，魚雷處於V點位置。在上述假定條件下，魚雷和目標之間的相對運動方程可以用定義在攻擊平面內的極座標參量r，q的變??規律來描述。

;根據圖所示的魚雷和目標之間的相對運動關係就可以直接建立相對運動方程，將魚雷速度向量和目標的速度向量分別沿目標瞄準線的方向及法線的方向上分解，可以得到描述相對距離變化率dr／dt和目標線方位角變化率dq／dt的相對運動方程為:;從方程組中可以看出，方程組包含5個未知量——r、q、、、（或)，而方程組只含有4個方程，無法得到確定解。為此，尚需建立一個方程，它就是描述導引方法的導引關係方程。目前，自導導引方法常見的有尾追法、平行接近法、比例導引法、固定提前角導引法等，相應的導引關係方程為：

1）尾追法

2）平行接近法q=q0=常數

3）比例導引法

4）固定提前角法=常數≠0;§3-3尾追導引法;假定目標和魚雷始終在固定的攻擊平面內運動，目標做等速直線運動。若取基準線平行於目標的速度向量,則。方程組改寫為：;令為速度比，p為一常數，其值必須大於1，才能使魚雷與目標的接近速度為負值，使魚雷接近目標。進行分離變數積分後，可得;§3-4固定提前角導引法;1)當時，得到固定提前角彈道公式為：;

2）當時，可以導出：

3）當時，魚雷的提前角太大，魚雷彈道是一個在目標周圍旋轉的彈道，並且不與目標相碰。;§3-5自動調整提前角導引法;缺點：隨著魚雷接近目標，相對距離r逐漸減小，目標方位角的旋轉率逐漸增大。所以，當魚雷離目標較遠時，提前角調整得較慢，導引彈道彎曲程度較小；當魚雷離目標較近時，提前角調整加快，導引彈道的彎曲程度也隨之加大，這是自動調整提前角法的一個重要缺點。;§3-6比例導引法;比例導引法具有一定普遍性。固定提前角法和平行接近法分別是比例導引係數k=1（）和k=∞時比例導引法的兩種特殊情況。尾追導引法又是在時固定提前角法的一種特殊情況。所以比例導引法的彈道特性介於固定提前角法與平行接近法兩者之間。;§3-7平行接近法;§3-8三點法導引;假設制導站是靜止的，且目標作水準直線運動相對運動如圖;