مدل سازی دینامیکی یک وسیله پرنده شش درجه آزاد

کارشناسی ارشد

در این پایان نامه مدل ریاضی شش درجه آزادی پرواز یک موشک بالستیک پند مرحله ای ارایه گردیده است ومدل مذکور بر اساس جدیدترین اطلاعات تجربی مراجع معتبر در خصوص پارامترهای بیضی گون زمین ,شتاب ثقل ,و مشخصات اتمسفر استاندارد بنا شده و با استفاده از نرم افزار simulink به صورتی ساختار یافته قابل توسعه و کاربرپسند ارایه شده است .مدل جاذبه wgs84 که ارتفاع 20 کیلومتری از سطح زمین 86 کیلومتری از سطح زمین دقت بسیار خوبی دارد از جکله زیر مدلهای به کار گرفته شده در این پایان نامه است . با توجه به قابلیت های نرم افزار simulink و برای احتراز از اشتباهات ناشی از پیچیدگی مدل ومدلسازی به صورت گام به گام و در 3 مرحله تکاملی انجام گرفته شده است .در مرحله اول پرواز محموله (payload ) تحت شرایط اولیه واقع در نقطه خاموشی موتور و تحت تاثیر نیروی جاذبه ,مدل شده است و در مرحله دوم نیروهای آیرودینامیکی وارده در فاز برگشت (reentry )به مدل اضافه شده است تا امکان پیش بینی حرکات بسیار نوسانی محموله در فاز مذکور و سایر تغییرات در مشخصه های پروازی فراهم آید و سرانجام و در مرحله سوم با افزودن بارهای آیرودینامیکی ,نیروی تراست ,نیروهای حاصل از حرکات بالچه های کنترلی زاویه تراست و اثرات ناشی از جدایش مراحل مختلف بدنه در فاز قدرت (boost ) امکان مدلسازی کامل پرواز از لحظه پرتاب تا زمان اصابت به زمین فراهم آمده است .برای ارزیابی مدل ارایه شده نتایج شبیه سازی با نتایج حاصل از یکی از نرم افزارهای شبیه سازی موجود در کشور مقایسه شده است این مقایسه بیانگر تطابق پیش بینی های مدل جدید و نتایج حاصل از نرم افزار قبلی تحت شرایط مذکور در گام اول مدلسازی است اما با لحاظ نمودن نیروهای آیرودینامیکی ,اختلاف بسیار قابل توجهی بین نتایج مدل جدید و نتایج نرم اقزار قبلی مشاهده می گردد. با بیان استدلالهایی نشان داده ایم که این اختلاف ناشی از وجود نقض در نرم افزار قبلی و یا نحوه غلط استفاده از آن است و لذا مدل ارایه شده در این پایان نامه احتمالا از اعتبار بیشتری برخوردار است .

201035

دانشگاه علم و صنعت ايران

دکتر امیرحسین دوایی مرکزی