潜水器用光纤线团应力分布及影响因素

光纤线团是潜水器航行过程实施布放，建立两节点间动态有线通信信道的关键部件，其应力分布状态直接决定水下布放性能。引入光纤微缆径向弹性参数，解释绕制过程光纤微缆的径向变形和径向与轴向变形的关系；建立光纤线团应力分布模型，对光纤线团应力分布随光纤微缆弹性参数、绕制张力的变化规律进行仿真研究，分析各参数对光纤线团贮存寿命的影响，提出光纤微缆和绕制张力设计的优化方向；对比分析线团绕制实测数据，应力分布及浴盆特征参数变化与仿真结论一致。结果表明：光纤微缆轴向弹性模量越小、径向弹性模量和弹性系数越大，有利于光纤线团的结构稳定，但会降低光纤的贮存寿命；而绕制张力越大会降低光纤的寿命，但并不影响光纤线团的结构稳定性。     

基于数字PID控制的鱼雷深度模拟系统研究

为了提高鱼雷半实物仿真试验中深度模拟设备的响应速度和控制精度等性能指标,开发了一种基于PC104产品的动态数字比例-积分-微分（PID）控制系统。该系统在结构上采用上、下位机的模式,利用串口进行通信;在控制算法上,针对PID控制存在的积分饱和、抗干扰和动态过程加速等问题,设计了相应的控制修正算法,确保了系统的控制速度和精度。通过对鱼雷半实物仿真试验数据分析可知,所得到性能指标满足实际要求。     

一体化引信引战系统数字仿真软件设计

根据一体化引信设计过程中对起爆控制算法和引战系统性能进行分析和评估的需求,设计开发了一体化引信引战系统数字仿真软件.该软件由参数输入、主程序、数据接口、引战配合性能分析和信息存储5个模块组成,介绍了软件各组成模块的功能和关键技术.该软件可对多种目标的弹目交会及引战配合过程进行可视化仿真和数字仿真,实现了起爆控制算法的引战配合效率评估,验证了起爆控制模型的正确性和有效性.     

基于改进型PID的火炮药仓控制研究

为提高某型火炮新型模块化药仓旋转选药控制的性能,基于传统PID控制算法,提出一种改进型PID控制算法。通过合理的线性化和简化处理,建立了药仓选药系统的数学模型,在此基础上,设计了基于改进型PID算法的位置环控制器,比较分析了设计的控制器和传统PID控制器在位置伺服系统的控制性能,在Maltab仿真环境下进行了建模和仿真。仿真结果表明:该算法能够提高系统型别,具有较小超调量及稳态跟踪精度。     

基于模糊层次分析法的综合航电系统性能分析

航空电子综合化系统的仿真可以通过多种方法、多个角度进行,仿真过程中不仅要关注各种仿真方法,更希望了解系统仿真后的性能指标.文中提出将模糊层次分析法引入航空电子综合化系统的评估中,通过确定各性能指标的权重来得出系统总体的性能指标.应用表明,所得到的系统仿真性能评估的综合指标具有一定的合理性和可信性.     

弹道修正弹对转磁力矩电机机理分析建模

为了设计弹道修正控制算法,需要准确建立对转磁力矩电机的数学模型。根据对转磁力矩电机与普通永磁无刷电机的区别,采用机理分析的方法对转磁力矩电机本体、三相逆变器和位置解码器进行了分析建模,得到了对转磁力矩电机系统的数学模型。为了验证模型的准确性,基于Simulink平台搭建了系统仿真模型,并对电机从起动至转速稳定这一过程进行了仿真。仿真结果表明,所建立的对转磁力矩电机数学模型准确,为磁力矩电机的性能和修正控制算法的研究提供了工具。     

漏液对火炮性能的影响仿真及灵敏度分析

基于ADAMS建立了用于仿真火炮漏液故障影响的虚拟样机模型,仿真结果与试验数据对比,验证了虚拟样机建立的可信性。通过相对灵敏度分析,获得了驻退机漏液和复进机漏液对火炮工作性能指标的影响程度,仿真得到了驻退机漏液和复进机漏液的变化阈值。     

小球平面系统的路径跟踪滑模控制

首先分析小球平面运动控制系统的特点,将路径跟踪控制分解为小球的位置控制问题和平面角度的控制问题。然后,主要针对小球的位置控制问题,基于小球运动系统的动力学模型和滑模控制的基本原理提出一种路径跟踪滑模控制算法,并通过李亚普诺夫稳定性定理证明了闭环系统的渐进稳定性。该滑模控制算法消除了小球在平面上运动时时变不确定摩擦力对控制性能的不良影响,提高路径跟踪控制的精度。最后,通过仿真实验对所提出的滑模控制算法的控制性能进行了验证。     

基于干扰观测器的二次型最优控制器设计

传统伺服系统的控制方法复杂，响应速度慢，而外部干扰对系统性能产生很大的影响，降低系统的跟踪精度。通过分析伺服系统结构，根据最优控制理论，利用最小值原理设计二次型性能指标下的最优控制器，使系统性能指标最优，且提高系统快速响应性，实现在最短时间内跟踪目标的目的；同时，针对外部干扰的影响，应用干扰观测原理设计干扰观测器，以减小或消除外部干扰对系统性能的影响。通过仿真表明，该方法既满足伺服系统的跟随特性，又具有很好的抗干扰能力。     

圆筒型直线电磁复进机性能与控制特性研究

针对传统液气式复进机易破损漏气、易污染变质、可控性差等问题,提出了一种圆筒型直线电磁复进机。通过对火炮复进过程进行分析,确定了电磁复进机技术要求与关键尺寸参数。设计了圆筒型直线电磁复进机结构,并利用Maxwell软件建立电磁复进机有限元模型,分析了电磁复进机充磁方式和关键尺寸参数对推力特性的影响。建立了电磁复进机数学模型,设计了一种改进型自抗扰控制算法,对火炮复进过程进行控制。仿真结果表明,所设计的圆筒型直线电磁复进机能够满足火炮复进过程需求,改进型自抗扰控制算法实现了火炮复进过程快速准确控制。研究成果为可控式磁阻尼反后坐装置的设计提供了重要理论支撑。     

基于DSP技术的导弹自适应控制系统样机设计

研究设计了一个性能和结构更优的导弹自适应控制系统样机．利用DSP实现了多路数据实时采集以及采样周期内复杂自适应控制算法的解算．半实物仿真结果表明,设计的系统满足采样时间及运算精度的要求,特别是模块化软件设计和可编程逻辑器件的应用。使该系统具有很好的扩展性与灵活的移植性．     

刚柔耦合下战斗部自动装药装置的优化设计

战斗部的传统装药工艺是由人工完成的,危险性高、效率低下且质量得不到保证,为此提出了一种针对战斗部装药的自动化装置。对战斗部装药装置进行了结构设计,针对战斗部自动装药装置的抖动问题,基于刚柔耦合建立了系统移动过程中的动力学模型。根据刚柔耦合模型对加速度算法进行仿真对比,发现使用S曲线算法时系统抖动最弱。将S曲线算法优化为5段形式并采用插值拟合在控制器上实现,在实物调试中使用发现抖动明显减弱。对比结果表明,相较传统的梯形算法,优化过的算法具有更好的控制性能。对S曲线算法的优化及应用,减弱了装置抖动,此方法对其他设备的研制也具有一定借鉴意义。     

基于PXI技术的运载火箭控制系统外系统等效装置的设计

运载火箭控制系统与外系统的接口功能的检验是控制系统设备交付使用前的必要条件。提出了一种基于 PXI 技术的控制系统外系统等效装置设计方案,该等效装置将控制系统的信号通过相应的调理板电路转换成PXI板卡可以识别的信号,上位机软件按照一定的算法将信号还原成控制系统的输出信号,实现数据的存储与显示。试验结果表明,该等效装置可靠性高且性能稳定,已成功应用于航天测试系统。     

2.4 m 风洞栅指系统同步控制策略研究

针对2.4m风洞栅指系统控制流场精准度不足的问题,开展栅指系统同步控制策略研究。简介栅指控马赫数原理,采用MOOG伺服控制器,提出一种新的同步控制算法,完善其核心控制程序,并对优化前后在试验过程中栅指动态同步误差进行对比分析。实际应用结果表明:该算法能提高栅指系统的同步控制性能,为改善2.4 m风洞流场品质起到了积极作用。     

工程车推土铲微机控制系统研究

采用数字ＰＩＤ控制方法和参数自寻优技术，建立了工程车推土铲的被控数学模型，实现了计算机自动控制，计算机仿真和试验结果较为吻合，且控制系统性能基本能满足使用要求。     

CCD相机移测装置的设计

为提升PIV系统的可用性、适用性和试验效率,根据移测装置的技术指标及要求,按照有关国标和设计规范进行了CCD相机移测装置的设计,包括移测装置的机械设计和移测装置的控制系统设计。并对移测装置的组成、功能和特点作了简要介绍。结果表明,该设计能使CCD相机移测装置满足PIV系统在风洞实验中的工作特点,使整个系统更加高效。     

电热火工品感应电流与连续电磁波频率的关系

电热火工品电磁波环境下的响应效应与规律性是开展电磁安全性研究及环境适应性设计的基础。为了得到影响电热火工品电磁响应的重要参数与规律,用实验室建立的连续电磁波环境模拟系统与感应电流测试装置,研究了电热火工品电磁波环境下感应电流与频率间的关系。结果表明,电热火工品感应电流与电磁波频率间存在谐振关系。以火工品垂直脚线状态为例,其脚线长度为0.72 m时,对应感应电流谐振频率约为200 MHz。在此基础上开展的理论计算与仿真研究,证实了火工品脚线的天线特性是影响其电磁响应的关键因素。电热火工品在其脚线长度对应的谐振频率点处感应电流值最大。     

基于迭代学习算法的转台精确定位控制研究

针对某小口径炮弹底火拧紧设备的物流装置-六工位旋转工作台的定位过程存在快速性、稳态精度与稳定性相互制约的问题,提出了一种基于闭环PID型迭代学习算法的六工位转台定位控制方法。该方法基于某小口径炮弹底火拧紧设备,对其六工位转台被控对象进行了系统辨识,结合辨识的结果,具体设计了一种基于闭环PID迭代学习算法的转台定位控制方法,并进行了转台定位控制试验。试验结果表明：该方法实现了转台的快速准确定位,已成功使用在该小口径炮弹底火拧紧设备的转台定位过程中。     

基于自整定变风量的兵器弹药仓库温度优化控制

为了杜绝军械弹药仓库中温、湿度对武器装备性能的影响,提出了一种基于自整定的VAV优化控制算法。分析了被控仓库对象的控制论特性与存在的控制工程难题,研究了控制策略,采用自整定模糊PID串级控制,给出了自适应模糊PID控制算法,作了仿真对比实验研究。仿真实验响应曲线显示,系统超调量小、上升时间与调节时间短、抗干扰性能强,在模型失配时系统仍有较好的控制品质。研究结果表明,提出的优化控制方法是合理可行的,既能取得期望的控制品质,又可大幅度节约能源。     

基于Volterra 级数对火工品起爆过程的辨识

为解决火工品起爆过程中线性函数不能解决元件参数变化、不确定性和非线性强的问题,将Volterra 级 数模型与基因表达式编程(gene expression programing,GEP)相结合,设计一种新的火工品起爆过程辨识算法。利用 Volterra 级数能准确反应非线性系统的特征来描述火工品起爆过程,GEP 算法则克服传统辨识方法的不足,辨识出正 确的模型。仿真结果表明,该方法能精确、快速地辨识出火工品起爆过程。