鸭式布局自旋尾翼弹箭系统Hopf分岔及稳定性分析

摘要

本文推导了鸭式布局自旋尾翼弹箭的非线性角运动方程组，并通过Hopf分岔特性分析来研究系统的角运动稳定性.以某型鸭式布局自旋尾翼弹为例，根据计算所得系统特征值的变化及所得Hopf分岔曲线，将角运动稳定性区间划分为稳定收敛域、稳定锥动域和不稳定域，并通过仿真计算加以验证.通过计算Hopf分岔点、极限环分岔点位置随参数的改变，定性研究参数对系统稳定性边界的影响.采用Hurwitz稳定性判据获取不稳定极限环半径，定量研究参数对系统稳定性边界的影响.结果表明：非线性气动力矩系数和控制舵偏角的变化均会对系统的分岔特性有较大影响，设计者应合理选取这些参数从而使其具有良好的气动特性与稳定性.

关键词

鸭式布局 / 自旋尾翼 / 非线性动力学 / Hopf分岔 / 稳定性