隨機(jī)擾動(dòng)下彈箭飛行穩(wěn)定性研究.pdf

1、本文通過(guò)引入隨機(jī)噪聲，研究了某型火箭彈在隨機(jī)擾動(dòng)下的飛行穩(wěn)定性。根據(jù)彈箭質(zhì)心運(yùn)動(dòng)方程和繞心運(yùn)動(dòng)方程，建立了簡(jiǎn)化的彈箭角運(yùn)動(dòng)方程，通過(guò)Runge-Kutta法進(jìn)行了確定性彈箭系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真分析，再采用Monte Carlo法、最大Lyapunov指數(shù)法定性分析了隨機(jī)擾動(dòng)下彈箭飛行過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)行為，并給出引入隨機(jī)噪聲前后彈箭角運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為差異。最后引入隨機(jī)中心流形約化方法對(duì)彈箭系統(tǒng)進(jìn)行降維，并推導(dǎo)了系統(tǒng)響應(yīng)的轉(zhuǎn)移概率密度函數(shù)的解析解

2、。
　　本文首先綜述了國(guó)內(nèi)外彈箭飛行穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀，介紹了在彈箭飛行穩(wěn)定性研究中引入隨機(jī)噪聲的重要性，給出了隨機(jī)動(dòng)力學(xué)分析的基本理論和方法，結(jié)合數(shù)值仿真和理論分析，探討了隨機(jī)噪聲介入前后系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的變化。在數(shù)值仿真部分主要根據(jù)特征值和概率密度分岔圖以及最大Lyapunov指數(shù)來(lái)研究火箭彈在飛行速度受到隨機(jī)擾動(dòng)前后的動(dòng)力學(xué)行為，研究了不同空氣密度及飛行速度下該火箭彈的穩(wěn)定性特點(diǎn)，分別得出了兩種情況下確定性系統(tǒng)的失穩(wěn)點(diǎn)、極限環(huán)和

3、兩個(gè)分岔點(diǎn)，并結(jié)合最大Lyapunov指數(shù)確定了各個(gè)分岔點(diǎn)的類型，得到了不同空氣密度及飛行速度下彈箭的隨機(jī)動(dòng)力學(xué)行為，并對(duì)比分析了空氣密度對(duì)飛行穩(wěn)定性的影響。
　　最后，對(duì)隨機(jī)擾動(dòng)下彈箭運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)采用隨機(jī)中心流形約化的方法進(jìn)行降維并研究其隨機(jī)響應(yīng)問(wèn)題。通過(guò)求解彈箭運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)的轉(zhuǎn)移概率密度函數(shù)的解析解，給出彈箭系統(tǒng)的隨機(jī)響應(yīng)，并以此對(duì)系統(tǒng)的隨機(jī)穩(wěn)定性和其它動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行定量分析。
　　本文的數(shù)值分析結(jié)果在一定程度上為彈箭在穩(wěn)定