飞行器制导与控制第5章 舵系统

第5章舵系统•本章主要介绍导弹的控制方式，大气层中飞行器主要靠舵进行气动控制。•5.1舵系统概述•5.2对舵系统的基本要求•5.3典型舵系统介绍•5.4直接力控制方式•5.5小结5.1舵系统概述-1•舵系统的作用：通过驱动舵面偏转，使飞行器产生附加控制力和控制力矩，稳定飞行状态或者改变飞行轨迹。•舵系统通常由舵机、舵面、反馈装置和放大变换装置等组成。5.1舵系统概述-2•正常式布局，俄-山毛榉5.1舵系统概述-3•鸭式布局，PL-5EII5.1舵系统概述-4•鸭式布局，J-105.1舵系统概述-5•鸭式布局，PL-5EII•气动阻尼陀螺舵5.1舵系统概述-6•AIM-9的电动鸭式舵结构图5.1舵系统概述-7•舵机的安装方式：十字型X型副翼5.1舵系统概述-8•舵系统的分类：•1)电机舵系统：易维护、快速性差•2)气压舵系统：阻尼比小、动作有延时a)冷气式b)燃气式•3)液压舵系统：功率大、结构复杂5.2对舵系统基本要求•最大舵偏角和最大舵偏角速率要求；•能够输出足够大的控制力和控制力矩；•动态品质：带宽和响应速度；•可靠性好、体积小、质量小；•节省能源。5.3直接控制式电机式舵系统5.3间接控制式电机式舵系统5.3冷气式舵系统用压缩空气工作的舵机简图1-压缩空气容器；2-减压器；3-操纵阀；4-舵机；5-敏感元件；6-电位器；7-操纵元件5.3燃气式舵系统1-气体发生器；2-过滤减压器；3-滑阀；4-衔铁；5-电磁铁线圈；6-导管；7-活塞；8-气缸；9-滑阀本体5.3液压式舵系统5.4直接力控制方式•我们将直接产生控制力的直接力，也归在本章中介绍。•大气层中，直接力控制与气动力控制相结合。•航天器采用喷气、飞轮、力矩陀螺等控制。•直接力控制方式目前主要有两种：•1)主发动机推力矢量技术；•2)直接侧向力技术。5.4主发动机推力矢量技术-1•SU-305.4主发动机推力矢量技术-2•F-355.4主发动机推力矢量技术-3•F-355.4直接侧向力技术-1•爱国者-35.4直接侧向力技术-2•爱国者-35.4直接侧向力技术-3•航天飞机在太空中依靠喷气调整姿态。5.4直接侧向力技术-4•直接侧向力与气动力复合控制时，导弹线性运动模型：