[发明专利]一种设置在弹体上的控制系统

说明书

本发明公开了一种设置在弹体上的控制系统，包括：固定翼鸭舵和控制组件；控制组件设置在弹体前部的控制舱处，包括：永磁电机和用于控制永磁电机的控制器；永磁电机包括：转子、定子和轴承；定子固定在弹体纵轴上，转子设置在定子的外围；转子和定子通过轴承连接；控制器设置在控制舱内，通过控制电路与永磁电机连接；固定翼鸭舵设置在转子的外壁上；固定翼鸭舵包括：两对固定舵角的舵片；其中，一对舵片的偏转方向相反，用于提供鸭舵反向旋转所需的外部气动导转力矩；另一对舵片的偏转方向相同，用于提供弹体姿态调整的气动控制力矩矢量。通过使用本发明的设置在弹体上的控制系统，可以大幅降低迫击炮弹控制舱的成本和体积，大大提高费效比。

技术领域

本发明涉及控制技术领域，特别涉及一种设置在弹体上的控制系统。

背景技术

传统的战术导弹在大气中飞行时一般采用伺服机构控制空气舵的方式进行控制，但是，该方式并不适应于弹体内部空间特别狭小、成本要求低的应用场合，例如，无法适用于迫击炮弹。

现有技术中的迫击炮弹，在发射前根据目标射程和射表计算迫击炮的射角和发射初速。在理想无误差的条件下，迫击炮弹发射后可按抛物线弹道飞抵目标。但是在实际应用环境中，由于受到弹道诸元误差、目标机动以及各类随机干扰(例如，弹体加工误差、炮口初始扰动、初速误差、随机风等)因素的影响，迫击炮弹的实际落点将偏离目标，产生距离偏差。为了修正距离偏差，需要在迫击炮弹上安装2维修正控制舱实现迫击炮弹的绕质心姿态修正。

然而，现有技术中所使用的基于十字鸭舵的6自由度控制方式，虽然可以精确实现横法向过载修正，但是整体设计成本较高，费效比低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种设置在弹体上的控制系统，从而可以大幅降低迫击炮弹控制舱的成本和体积，大大提高费效比。

本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种设置在弹体上的控制系统，该控制系统包括：固定翼鸭舵和控制组件；

所述控制组件设置在弹体前部的控制舱处，所述控制组件包括：永磁电机和用于控制永磁电机的控制器；

所述永磁电机包括：转子、定子和轴承；所述定子固定在弹体纵轴上，所述转子设置在所述定子的外围；所述转子和定子通过轴承连接；

所述控制器设置在所述控制舱内，通过控制电路与所述永磁电机连接；

所述固定翼鸭舵设置在所述转子的外壁上；

所述固定翼鸭舵包括：两对固定舵角的舵片；其中，一对舵片的偏转方向相反，用于提供鸭舵反向旋转所需的外部气动导转力矩；另一对舵片的偏转方向相同，用于提供弹体姿态调整的气动控制力矩矢量。

较佳的，所述控制电路包括：电子负载、整流模块和运算放大器；

所述功率场效应管的D端分别与整流模块的输出端以及直流电枢电压连接；所述功率场效应管的S端与采样电阻连接；所述功率场效应管的G端与运算放大器的输出端连接；所述采样电阻的另一端与整流模块的负端连接；

所述运算放大器的负端与所述功率场效应管的S端连接；所述运算放大器的正端与控制器连接；

所述整流模块的三个输出端分别与永磁电机的三相A、B和C连接。

较佳的，所述控制系统还进一步包括：斜切尾翼；

所述斜切尾翼设置在弹体的尾部。

较佳的，所述控制系统还进一步包括：GPS接收机和X轴陀螺仪；

所述GPS接收机，用于接收卫星定位信息，并根据卫星定位信息计算得到弹体质心运动的位置和速度信息、弹体绕质心运动的俯仰角和偏航角；