[发明专利]一种基于固定翼鸭舵双旋弹的修正力矩控制系统

说明书

本发明公开了一种基于固定翼鸭舵双旋弹的修正力矩控制系统，弹仓与整流罩通过三相永磁电机相连接，磁力计的输出端及GPS模块的输出端均通过第一信号调理电路与电机控制器相连接，三相永磁电机包括旋变线圈、三相电机定子绕组及供电线圈，其中，旋变线圈经第二信号调理电路与电机控制器相连接，电源系统与MOS管驱动电路的电源接口、供电线圈及电机控制器的电源接口相连接，电机控制器的输出端与MOS管驱动电路的控制端相连接，MOS管驱动电路与MOS管的栅极相连接，MOS管的漏极及源极经三相桥式整流电路与三相电机定子绕组相连接，该系统能够实现基于固定翼鸭舵双旋弹的修正力矩控制。

技术领域

本发明涉及一种修正力矩控制系统，具体涉及一种基于固定翼鸭舵双旋弹的修正力矩控制系统。

背景技术

为了提高火炮的打击精度，使炮弹具有一定的制导能力，近年来不少国家和地区对旋转稳定弹开展了结构设计方面的研究。发展出基于增阻结构的一维修正弹、基于增阻和减旋结构的二维修正弹、脉冲修正弹和滑块修正弹。这些炮弹通过增加一些能够给炮弹弹体提供修正力矩的执行机构，使得炮弹具有一定的落点修正能力。

然而，一维修正弹、二维修正弹和脉冲修正弹因为力矩执行机构的动作是离散的，甚至是一次性控制的，并不能输出连续平稳的控制量，使得该结构的修正弹控制精度较低，而滑块修正弹由于其内部的力矩输出结构极其复杂，造成其工艺制造困难，并不具有实际的应用价值。

目前最具发展潜力的有控旋转弹是固定翼鸭舵双旋弹，其由整流罩(包含固定式鸭舵和传感器)和弹仓(包含力矩修正控制系统和火药)两部分组成，二者间采用轴承连接，飞行过程中可分别以低速(十几转每秒)和高速(几千至上万转每秒)绕弹体纵轴旋转。当炮弹发射时，双旋弹弹体在膛线的作用下对大地(静止坐标系)高速旋转，使得炮弹整体表现为一个“陀螺”，具有一定的静稳定性，而整流罩在一对减旋舵的作用下减速，相对大地低速旋转，使得该执行机构易于控制。但从目前国内外对固定翼双旋弹结构的研究看来，以机械结构设计和流体动力学分析为主，并且在相关的研究内容中，偏重于理论分析和工程设想，而具体的实现过程不详，甚至部分理论分析也过于理想化，并不具有实际应用的价值。在目前还没有一种实际可行的基于固定翼鸭舵双旋弹的修正力矩控制系统。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于固定翼鸭舵双旋弹的修正力矩控制系统，该系统能够实现基于固定翼鸭舵双旋弹的修正力矩控制。

为达到上述目的，本发明所述的基于固定翼鸭舵双旋弹的修正力矩控制系统包括三相永磁电机、设置于整流罩内的磁力计及GPS模块、以及设置于弹仓内的第一信号调理电路、第二信号调理电路、电机控制器、MOS管驱动电路、MOS管、电源系统及三相桥式整流电路，其中，弹仓与整流罩通过三相永磁电机相连接，磁力计的输出端及GPS模块的输出端均通过第一信号调理电路与电机控制器相连接，三相永磁电机包括旋变线圈、三相电机定子绕组及供电线圈，其中，旋变线圈经第二信号调理电路与电机控制器相连接，电源系统与MOS管驱动电路的电源接口、供电线圈及电机控制器的电源接口相连接，电机控制器的输出端与MOS管驱动电路的控制端相连接，MOS管驱动电路与MOS管的栅极相连接，MOS管的漏极及源极经三相桥式整流电路与三相电机定子绕组相连接。

还包括第一红外光通信模块及第二红外光通信模块，第一信号调理电路包括第一信号调理模块及第二信号调理模块，其中，第一信号调理模块及第二信号调理模块均包括依次相连接的第一信号放大电路、第一信号整形电路及UART接收模块，其中，磁力计的输出端经第一红外光通信模块与第一信号调理模块中第一信号放大电路的输入端相连接，第一信号调理电路中的UART接收模块与电机控制器的输入端相连接，GPS模块的输出端与第二信号调理模块中第一信号放大电路的输入端相连接，第二信号调理模块中的UART接收模块与电机控制器相连接。