一种适应超音速飞行环境的惯导减振防冲参数设计方法

摘要

本发明属于惯导系统衰减冲击技术领域，具体涉及一种适应超音速飞行环境的惯导减振防冲参数设计方法。本发明的方法包括衰减振动的设计方法和衰减冲击的设计方法，包括设定激励函数、建立系统运动微分方程、获取系统冲击响应、绘制冲击响应曲线等步骤。本发明的方法解决了现有惯导系统的参数设计方法难以同时满足超音速飞行环境下减振和防击的安全要求的技术问题；通过确定减振频率，满足了惯导系统在超音速飞行环境下减振和防击的安全要求，保证了惯导系统在超音速飞行环境下的正常使用。

主权项

一种适应超音速飞行环境的惯导减振防冲参数设计方法，其特征在于：该方法包括衰减振动的设计方法和衰减冲击的设计方法；所述衰减振动的设计方法包括以下步骤：设安装惯导的基座进行铅垂方向的谐振动，取y轴向下为正，基座运动表示为：y＝Y cosωt                             (1.1)式中，y表示基座位移，Y表示基座振动的振幅，ω表示基座运动角频率，t表示时间；惯导的运动表示为：$m\stackrel{..}{x}+c(\stackrel{.}{x}-\stackrel{.}{y})+k(x-y)=0---\left(1.2\right)$式中，m表示惯导质量，c表示减振系统粘性阻尼系数，k表示减振系统刚度，x表示惯导位移；利用复数表示为：$\left\{\begin{array}{c}y={\mathrm{Ye}}^{\mathrm{jwt}}\\ x={\mathrm{Xe}}^{j(\mathrm{wt}-\psi )}\end{array}\right.---\left(1.3\right)$式中，X表示惯导运动的振幅，ψ表示基座运动与惯导运动间的相位差；设阻尼率频率比γ＝ω/ω_n，其中，ω为基座固有频率，ω_n为减振系统固有频率，则传递率如下式所示：$\frac{X}{Y}=\sqrt{\frac{k^2+c^2{\omega }^2}{{(k-m{\omega }^2)}^2+c^2{\omega }^2}}=\sqrt{\frac{1+{\left(2\mathrm{\zeta \gamma }\right)}^2}{(1-{\gamma }^2)+{\left(2\mathrm{\zeta \gamma }\right)}^2}}---\left(1.4\right);$所述衰减冲击的设计方法包括以下步骤：步骤(1)设定激励函数；步骤(2)建立系统运动微分方程；步骤(3)获取系统冲击响应；步骤(4)改变m或k，重复步骤(1)～(3)，获取不同减振频率f下的冲击响应；步骤(5)绘制不同阻尼率ζ的冲击放大倍数η_max谱图。