[发明专利]火箭模态参数的确定方法、装置、设备及存储介质

说明书

本申请提供了一种火箭模态参数的确定方法、装置、设备及存储介质。火箭模态参数的确定方法包括：当火箭的全箭模态模型在激励脉冲信号的作用下发生振动时，获取至少一阶弯曲模态的模态振型；将每阶弯曲模态的模态振型转换为俯仰平面的模态振型和偏航平面的模态振型，并确定俯仰平面的弯曲模态质量和偏航平面的弯曲模态质量；全箭模态模型是火箭整体结构系统的计算机仿真模型。本申请可适用于火箭非严格轴对称的情形，符合控制系统按照俯仰方向和偏航方向单独进行设计的思路，有利于控制系统的设计和使用，进而有利火箭的研制和设计，同时可简化模态试验。

技术领域

本申请涉及飞行器技术领域，具体而言，本申请涉及一种火箭模态参数的确定方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

运载火箭的模态参数（包括模态振型、模态质量、模态频率等参数）是火箭控制系统设计的输入条件，对火箭飞行的伺服弹性稳定性至关重要。

在基于火箭模型确定模态参数时，由于火箭的质量和刚度分布不是严格的轴对称，因此计算所得同一阶的两个弯曲模态振型不会完全沿俯仰方向和偏航方向，多数模态振型存在于与俯仰方向、偏航方向呈任意夹角的平面内，这与控制系统按照俯仰方向和偏航方向单独进行设计的思路矛盾，因此不便于控制系统的设计和使用。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种火箭模态参数的确定方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有的模态参数计算方式所得的同一阶弯曲模态振型与控制系统的设计思路矛盾的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种火箭模态参数的确定方法，包括：

当火箭的全箭模态模型在激励脉冲信号的作用下发生振动时，获取至少一阶弯曲模态的模态振型；全箭模态模型是火箭整体结构系统的计算机仿真模型；

将每阶弯曲模态的模态振型转换为俯仰平面的模态振型和偏航平面的模态振型，并确定俯仰平面的弯曲模态质量和偏航平面的弯曲模态质量。

第二方面，本申请实施例提供了一种火箭模态参数的确定装置，包括：

数据获取模块，用于当火箭的全箭模态模型在激励脉冲信号的作用下发生振动时，获取至少一阶弯曲模态的模态振型；全箭模态模型是火箭整体结构系统的计算机仿真模型；

参数确定模块，用于将每阶弯曲模态的模态振型转换为俯仰平面的模态振型和偏航平面的模态振型，并确定俯仰平面的弯曲模态质量和偏航平面的弯曲模态质量。

第三方面，本申请实施例提供了一种火箭模态参数的确定设备，包括：

存储器；

处理器，与存储器电连接；

存储器存储有计算机程序，计算机程序由处理器执行以实现本申请实施例第一方面提供的火箭模态参数的确定方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第一方面提供的火箭模态参数的确定方法。

本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：

1）本申请实施例可将任意平面的模态振型转换为俯仰平面的模态振型和偏航平面的模态振型，并确定俯仰平面的弯曲模态质量和偏航平面的弯曲模态质量，从而得到火箭的模态参数（包括模态振型向量和弯曲模态质量），该方式适用于火箭非严格轴对称的情形，符合控制系统按照俯仰方向和偏航方向单独进行设计的思路，有利于控制系统的设计和使用，进而有利火箭的研制和设计，以满足火箭等运载器的发射和飞行需求，以及飞行器宇宙航行的需求。

2）本申请实施例基于计算机仿真的全箭模态模型来获取任意平面的模态振型，进而对该平面的模态振型进行转换，相较于现有的基于实体模型进行模态试验的方式，降低了模态试验的复杂度，可提升模态试验的效率。