Influencia de los Errores de Modelado Aerodinámico en las Características Dinámicas de un Misil
Autores: Li, Qiang; Yuan, Xiaming; Zhu, Jihong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Influencia de los Errores de Modelado Aerodinámico en las Características Dinámicas de un Misil
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Mecánica de vuelo
Modelos de dinámica
Datos aerodinámicos
Modelo de dinámica de vuelo de misiles
Errores de modelado aerodinámico
Datos de pruebas en túnel de viento
Desviaciones de coeficientes longitudinales
Modelos de error aerodinámico
Diferencias en el dominio de frecuencia
Diseño de control robusto
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Los modelos de mecánica/dinámica de vuelo son esenciales para analizar el rendimiento de vuelo de las aeronaves, donde los datos aerodinámicos juegan un papel crítico. Este documento establece un modelo de dinámica de vuelo de misiles e investiga la influencia de los errores de modelado aerodinámico basados en datos de pruebas en túnel de viento. Se comparan los métodos comunes de modelado aerodinámico, se analizan los efectos de las desviaciones del coeficiente longitudinal en el modelo linealizado de misiles utilizando un enfoque de prueba de desviación, y los resultados se validan a través de simulaciones. Los resultados muestran que el modelado aerodinámico basado en interpolación puede llevar a un sobreajuste; se recomienda realizar pruebas de número de Mach segmentadas o más densas para mejorar la precisión. Aunque los modelos de error aerodinámico basados en derivadas y coeficientes son aplicables solo dentro de límites de vuelo limitados, ofrecen simulaciones más rápidas y una introducción conveniente de incertidumbre. La distribución de valores propios longitudinales del misil se ve afectada solo por , , y . Las diferencias en el dominio de frecuencia entre los efectos de sustentación y de superficie de control de cabeceo determinan el comportamiento no mínimo de fase del sistema. Además, las incertidumbres aerodinámicas pueden aumentar el riesgo de sobrepaso en un sistema de control en lazo cerrado, lo que resalta la necesidad de un diseño de control robusto.
Descripción
Los modelos de mecánica/dinámica de vuelo son esenciales para analizar el rendimiento de vuelo de las aeronaves, donde los datos aerodinámicos juegan un papel crítico. Este documento establece un modelo de dinámica de vuelo de misiles e investiga la influencia de los errores de modelado aerodinámico basados en datos de pruebas en túnel de viento. Se comparan los métodos comunes de modelado aerodinámico, se analizan los efectos de las desviaciones del coeficiente longitudinal en el modelo linealizado de misiles utilizando un enfoque de prueba de desviación, y los resultados se validan a través de simulaciones. Los resultados muestran que el modelado aerodinámico basado en interpolación puede llevar a un sobreajuste; se recomienda realizar pruebas de número de Mach segmentadas o más densas para mejorar la precisión. Aunque los modelos de error aerodinámico basados en derivadas y coeficientes son aplicables solo dentro de límites de vuelo limitados, ofrecen simulaciones más rápidas y una introducción conveniente de incertidumbre. La distribución de valores propios longitudinales del misil se ve afectada solo por , , y . Las diferencias en el dominio de frecuencia entre los efectos de sustentación y de superficie de control de cabeceo determinan el comportamiento no mínimo de fase del sistema. Además, las incertidumbres aerodinámicas pueden aumentar el riesgo de sobrepaso en un sistema de control en lazo cerrado, lo que resalta la necesidad de un diseño de control robusto.