导弾起竖过程的载荷研究

基于导弹起竖过程中起竖机构的转动运动函数和转动微分方程，分别建立了该过程中由于重力所产生的系统重力矩计算模型，风向与起竖平面平行的风载荷计算模型，以及起竖油缸作用力的计算模型。考虑到计算模型的非线性和时变性，在Matlab/Simulink中采用变步长的Runge-kutta法对模型进行了仿真计算，得到了起竖角度、风作用力矩、起竖力等参量随时间变化的仿真曲线。通过对仿真曲线进行分析，对机构起竖过程中的转动角度、起竖油缸无杆腔流量、风载荷和起竖力等系统参量的特性有了定量的认识。研究结果可以为起竖液压和控制系统的设计和优化提供参考。     

水下航行器轴向运动的自适应积分反演跟踪控制

研究水下航行器轴向运动的非线性跟踪控制问题。针对广泛存在的未知海流、动态模型中的未知参数、以及外部常值扰动等不确定性因素，采用先进的自适应积分反演控制方法，用自适应机制克服未知海流和模型参数的不确定性，并在反馈中加入积分项提高系统对未建模动态特性的鲁棒性，使水下航行器能够全局渐近跟踪参考位置指令。通过不同条件下的仿真研究，分析了自适应机制和积分项在运动控制中的作用，并验证了闭环跟踪系统的全局渐近稳定性。     

磁悬浮列车过轨道台阶问题研究

针对中低速磁浮试验线上轨道台阶引发列车激烈振动的现象,提出一种有效抑制轨道台阶干扰的新思路。建立磁浮列车单电磁铁两点悬浮模块通过轨道台阶时的动力学模型,对列车经过轨道台阶时传感器间隙和等效间隙的波动情况进行分析,运用状态反馈控制算法,分别将传感器测得间隙和计算得到的等效间隙用于反馈控制,并进行动态特性仿真对比。结果表明,这两种控制策略能反应出传感器和等效间隙的变化情况,采用等效间隙反馈较好地抑制轨道台阶干扰带来的影响。     

遥控武器站跟踪线隔离连续射击扰动分析

根据跟踪线和火力线方位共轴的遥控武器站的架构特点,分析连续射击的冲击力对跟踪线产生的扰动的动力学特性,提出了电机控制回路耦合扰动的概念。通过对比分析图像闭环和内环稳定2种模式的隔离扰动性能,设计了将光纤陀螺作为反馈器件的内环稳定控制器隔离射击扰动并获取足够带宽,有效降低了射击扰动对跟踪线跟踪精度的影响。根据分析结果,设计了图像闭环和内环稳定2种隔离模式的SIMULINK仿真模型,仿真结果表明,内环稳定模式能提高隔离扰动的性能。     

多管火箭炮阻尼特性研究

多管火箭炮系统阻尼是系统动态响应的重要参数,对连射时序和射击间隔有着重要的影响.针对多管火箭炮的典型结构,从理论上分析了影响系统阻尼特性的典型因素,运用多体动力学方法建立的计算模型进行仿真分析,仿真结果与理论分析一致.研究结果表明发射装置起落架与回转体间约束副的摩擦效应、起竖油缸阻尼效应、部件的弹性变形对多管火箭发射时的阻尼特性有着决定作用,而金属结构的材料阻尼特性对发射时的系统阻尼影响较小.     

被动微波导引头修正导引规律研究

通过对被动微波与红外成像复合导引头在交班时存在对同一目标跟踪点不一致问题的研究,分析出其对同一目标跟踪点不一致的原因。针对此问题,研究了微波相位干涉仪的修正导引规律;推导出实现偏移量修正的导引律,给出工程实施方案。对在交班时因复合导引头跟踪点不一致对弹道产生的扰动影响进行了仿真分析。结果表明:跟踪点不一致问题在交班时对弹道扰动有一定的影响,加入修正导引规律后,弹道参数曲线在末端振荡激烈,需要更大的过载等,说明了偏移量修正的有效性。     

考虑动态接触参数的某型导弹发射动力学分析

为研究某型号反坦克导弹系统的发射动力学特性,基于弹性理论计算了接触变形模型的动态接触参数,通过多体系统动力学软件ADAMS对该模型进行了仿真分析,并重点讨论了温度、初始方位瞄准角、阻尼特性以及地面接触参数对初始扰动的影响.仿真结果表明,它们对初始扰动均有影响,低温发射下的初始扰动大,阻尼器阻尼系数以大于300N.s/rad为佳,增大地面接触参数有利于减小初始扰动.     

巡航导弹弹体动态特性分析研究

巡航导弹弹体动态特性分析在整个导弹设计过程中起着非常重要的作用.在本文中,介绍了巡航导弹弹体动态特性分析的一些基本概念,对在巡航导弹弹体动态特性分析中所使用的基本方法和所需要的一些前提条件进行了分析研究.以某型巡航导弹模型为例子,重点对该巡航导弹弹体动态特性分析过程中的模型线性化进行了详细的推导,得出了线性化之后的扰动方程,并进一步对得到的扰动方程进行分析,得到弹体的传递函数.最后,运用实验数据进行仿真,对该型巡航导弹弹体的动态特性进行了分析.     

巡航导弹弹体动态特性分析研究

巡航导弹弹体动态特性分析在整个导弹设计过程中起着非常重要的作用。在本文中，介绍了巡航导弹弹体动态特性分析的一些基本概念，对在巡航导弹弹体动态特性分析中所使用的基本方法和所需要的一些前提条件进行了分析研究。以某型巡航导弹模型为例子，重点对该巡航导弹弹体动态特性分析过程中的模型线性化进行了详细的推导．得出了线性化之后的扰动方程，并进一步对得到的扰动方程进行分析，得到弹体的传递函数。最后，运用实验数据进行仿真，对该型巡航导弹弹体的动态特性进行了分析。     

吸气式高超声速飞行动力学建模与分析

针对吸气式高超声速飞行器纵向动态特性问题,首先建立高超声速气动力/推进系统一体化模型和飞行器纵向运动方程;其次导出纵向扰动运动方程,并验证小扰动线性化的合理性;最后通过时频域分析纵向自由扰动运动特性及高度和黏性对动态特性的影响。研究结果表明:吸气式高超声速纵向自由扰动运动可分为短周期姿态与长周期轨迹运动两个阶段,飞行动态特性分析与综合可忽略高度偏量的影响,只需对短周期运动的典型二阶系统进行研究;高度对短周期姿态基本无影响、对长周期轨迹影响很大。     

磁悬浮系统过轨道错台算法

为降低轨道质量和精度,提高磁浮列车对轨道的抗干扰能力,以两点悬浮系统为研究对象,分析过轨道错台和外界干扰引发振动时传感器测得悬浮间隙信号和电磁铁垂向速度信号的变化情况,提出一种能正确识别轨道错台的方法。根据识别出来的轨道错台信息,对设定间隙进行相应的补偿。仿真结果表明,该方法能有效地抑制轨道错台的干扰。     

一种地面目标跟踪算法的设计与实现

对地面机动目标的跟踪问题是目标跟踪领域的难点,多传感器数据融合技术以及变结构交互多模型算法是解决地面目标跟踪问题的有效途径。针对目标运动特点,将地面目标运动特性和运动状态作为先验信息,设计了一种地面目标跟踪算法,给出了算法的详细步骤,算法主要采用了加权观测融合卡尔曼滤波器及采用模型组切换方法的变结构多模型算法实现。仿真及误差分析结果表明,该算法优于传统交互多模型算法。为地面目标跟踪算法的设计提供了参考。     

磁浮列车的非线性自适应控制

磁浮列车的非线性自适应控制,采用精确线性化与数字控制相结合,在得到系统参数同时考虑列车模型参数的时变性.其精确线性化步骤含:求解微分方程、定义反馈控制及反馈线性化后的新坐标.该控制系统通过两个主导极点,使系统性能满足要求,再根据实际经验,在远离主导极点处设第三极点,使系统性能由主导极点决定.     

磁浮列车测速定位方法综述

国内外的磁悬浮列车测速定位方法，包括基于交叉感应回线测速与相对定位、计数轨枕测速与相对定位、高速磁浮列车测速与相对定位、雷达测速与绝对定位、基于查询-应答器的绝对定位、基于脉宽编码的绝对定位、基于感应无线通信测速和绝对定位技术等。     

基于二阶平滑的巡航导弹航路跟踪控制

针对巡航导弹航路的精确跟踪控制问题,采用对称极多项式曲线对初始折线航路进行平滑,并基于反馈线性化方法和最优控制理论设计了轨迹跟踪控制器。基于“提前转弯式”的航路平滑思想,用对称极多项式曲线航路替换存在夹角的相邻航路段的部分航路,实现飞行航路的二阶平滑过渡; 采用基于“虚拟目标”的航路跟踪方法建立了巡航导弹轨迹跟踪误差状态方程,并采用线性二次最优控制理论设计了轨迹跟踪控制器。仿真结果表明,基于对称极多项式曲线的平滑航路曲率连续,且满足导弹机动性能约束,能够有效减小航路跟踪误差,实现巡航导弹的精确航路跟踪。     

磁悬浮列车的涡流制动

结合德国TR07磁悬浮列车的涡流制动装置,分析线性涡流制动的电磁机理.用解析法分析其制动过程中的电磁机理,推导出涡流制动特性方程,并与有关的试验曲线比较,理论计算值与试验值基本吻合,说明特性方程能正确地反映涡流制动力大小与各物理量之间的关系.     

基于旋转反射镜光学成像的动态目标跟踪方法

为完善军事靶场实验中精准获得动态目标参数,针对现有目标跟踪方法无法快速跟踪高速运动目标的问题,提出了一种基于反射镜光学成像的动态目标跟踪方法。利用光反射原理,采用高速相机与反射镜结合的方式采集动态目标的多图像信息,建立目标运动数学模型;依据反射镜角度偏移量,研究反射镜转动参数与目标运动参数的匹配关系;采用嵌入式控制器、反射镜、光学相机等搭建系统硬件平台,并结合目标运动数学模型和图像处理算法,实现目标跟踪系统多参量的调控与优化。系统测试结果表明,在变速运动状态下所建立的目标跟踪模型能够获得清晰的目标图像,达到了跟踪的目的。     

基于反馈增益重构的传感器主动容错控制

针对磁浮列车的加速度计故障，设计基于状态反馈增益重构的主动容错控制策略。当系统的加速度计反馈回路失效后，按照设定准则，修改其他完好反馈回路的增益，使得完好的反馈回路能够对加速度计失效回路进行补偿。当加速度计失效时，根据故障诊断系统提供的故障定位信息，实时切换到离线设计好的状态重构控制律，从而对内环单个传感器故障实现容错。仿真表明了该方法的有效性。     

欠驱动自主水下航行器空间曲线路径跟踪控制研究

针对具有模型不确定性和输入饱和的欠驱动自主水下航行器(AUV),提出一种基于改进反步法的简单实用三维空间曲线路径跟踪鲁棒控制器。在 Serret-Frenet 坐标系下建立了空间曲线路径跟踪误差模型,结合视线角制导和虚拟向导法,设计了基于李雅普诺夫理论和改进反步法的运动学和动力学控制器。不同于传统的积分器反步法,该方法在控制器设计中采用跟踪误差的积分来增加控制器的鲁棒性,不会增加系统的状态变量和计算量;针对设计的运动学控制器存在非因果现象的问题,借助动力学模型求解出运动学控制器表达式;针对传统反步法存在的“微分爆炸”现象及动力学控制器过于复杂的问题,采用非线性跟踪微分器对控制器进行简化。仿真结果表明：采用所设计的基于改进反步法的控制器能够实现欠驱动 AUV 在模型参数不确定性和输入饱和作用下的三维空间曲线路径跟踪控制,控制精度和鲁棒性明显优于常规反步法。     

坦克行进间垂向稳定器机电液系统的建模与仿真

为了准确描述坦克行进间的火炮稳定系统,采用多体动力学软件RecurDyn和液压系统仿真软件AMESim,建立了基于多体动力学与液压系统控制的联合仿真模型。基于多体动力学软件建立了坦克行进间多体动力学模型,利用液压系统仿真软件,对垂向稳定器进行液压控制系统建模,通过接口模块完成了坦克行进间稳定性模型的联合仿真,对比了单侧布置和对称布置垂向稳定器方案。仿真结果表明:该文建立的联合仿真模型能够准确地对坦克稳定系统进行仿真,且满足坦克稳定系统稳定精度的要求; 对称布置方案可以有效提高稳定效果,为提高坦克高机动条件下的稳定性研究提供了一定的参考。