来流和尾焰相互作用对导弹底部加热的数值仿真研究

为研究导弹飞行时,来流和尾焰相互作用对导弹底部的加热特性,对不同飞行参数和喷管摆角下导弹燃气射流流场进行了三维数值仿真研究,分析了导弹底部区域流场温度和流动参数的分布特点。研究结果表明,导弹飞行过程中,空气来流和喷管燃气射流相互作用,在导弹底部区域形成低速回流区,回流区内气体温度随导弹飞行高度、速度增加而上升。相比无摆角时,喷管摆角的存在使导弹底部回流区气体温度升高,喷管摆角越大温度升高越多。导弹在高空高速飞行和存在较大喷管摆角时,导弹底部加热较为严重,需采取适当的热防护措施。     

基于双闭环控制策略的倒立摆系统

针对多变量、非线性、强耦合性的倒立摆系统，采用牛顿-欧拉法建立其数学模型，并提出双闭环控制倒立摆策略。其中，内环控制倒立摆的角度，外环控制倒立摆的位置。通过对倒立摆设计双闭环串级模糊控制和PFC--PID串级控制并仿真，结果表明该控制策略具有较好的通用性和控制效果。     

一种新型压电式偏摆平台的设计与性能测试

设计了一种基于新型复合柔性铰链的紧凑型压电式偏摆平台。针对该平台，提出一种 二级放大柔性驱动铰链机构，对其运动范围进行了解析求解和有限元分析；给出该压电偏摆平台的结构和工作原理，并测试了平台原型的偏摆角范围和固有频率；在偏摆角度标定的基础上开展了一系列开闭环实验，进行性能检验。实验结果表明:该偏摆平台的角度定位分辨力为1.5 μrad；基于闭环控制方法，对阶梯状阶跃信号进行定位的稳态峰峰值误差为4.2 μrad，处于稳态值±3 μrad之间,可以实现较好的定位效果；在准静态范围内对偏摆角的闭环定位控制比开环具有更好效果,闭环跟踪1 Hz三角波时的定位误差占满量程的1.9%，与开环误差25.0%相比具有明显下降。     

摆杆机构风载模拟试验的初步研究

对摆杆机构风载模拟试验进行初步研究，提出一种模拟摆杆机构实际风载的试验方法，即通过摆杆竖立上下摆动模拟稳变风载，反向增加加载油缸模拟瞬变风载。通过试验验证了该方法简单、成本较低且合理可行，可作为后续相关产品模拟风载试验的参考。     

积分陀螺加速度表摆性的重力效应

积分陀螺加速度表（ＰＩＧＡ）是用于测量空间载体视加速度的惯性仪表，其刻度因数的稳定性，直接影响射程。该度因数和许多因素有关，摆性的变化是其主要原因。本文研究了摆性的重力效应，即积分陀螺加速度表的摆性在重力场作用下的变化现象。这种变化对刻度因数的影响不能用通常的多位置舂离方法所测得，因而很艰现，但是它对仪表精度和射程精度造成潜在影响，必须引起研究人员的足够重视。作者对重力效应的规律和产生原因作了分析     

基于人工神经网络BP算法的倒立摆控制研究

基于人工种经网络BP算法的倒立摆小车实验仿真训练模型，其倒立摆BP网络为4输入3层结构．输入层分别为小车的位移和速度、摆杆偏离铅垂线的角度和角速度．隐含层单元数16个．输出层设置为1个输出单元．输入层采用Tansig函数，隐含层采用Logsig函数，输出层采用Purelin函数．用Matlab6．5数值计算软件对模型进行学习训练，并与模糊控制逻辑算法对比，表明倒立摆控制BP算法精度高、收敛快，在非线性控制、鲁捧控制等领域具有良好的应用前景。     

二级倒立摆最优控制器的设计与实现

建立了一套完整的二级倒立摆的实物系统.使用力学分析中的拉格朗日方程完成了二级倒立摆系统的数学建模.基于LQR方法对此二级倒立摆系统设计了一个最优控制器,并给出了一种选择加权阵Q和R的经验方法.在Simulink环境下完成了二级倒立摆控制系统的仿真,并成功实现了二级倒立摆的长时间稳定控制.结果表明二级倒立摆控制器的设计是成功的,它对外部干扰及建模未考虑因素都有较强鲁棒稳定性能.     

小摆角非对称三线摆模型

在对复杂构件的转动惯量测量中,非对称三线摆具有潜在的应用价值。利用带乘子的拉格朗日方程对不满足任何对称性条件的小摆角三线摆进行了研究,导出了由6个二阶常微分方程和3个代数方程组成的动力学模型。该模型为非对称三线摆的工程应用打下了理论基础。     

二级倒立摆控制系统的优化设计

文中对二级倒立摆装置的摆长进行了优化,该方法确定的二级倒立摆的摆长参数能提高二级倒立摆的可控性,增强系统的适应性.文中仿真所设计的倒立摆参数已为实践所采用并取得了较好的控制效果.     

非线性系统神经网络控制方法研究

采用神经网络理论处理非线性复杂系统，设计了控制网络的各组成部分，给出了具体算法，实现了二级倒立摆系统的稳定控制。     

小口径高炮修正弹在脉冲作用下的运动特性

为研究小口径高炮修正弹在脉冲作用下的运动特性,建立弹丸的复攻角和复偏角方程。将脉冲作用过程分为脉冲直接力作用和脉冲引起的气动力作用两个过程。分别推导两个过程的复攻角和复偏角方程的解析解,得到速度平均偏角的表达式,分析速度偏角的产生机理。通过与数值解的仿真对比,验证了解析解的正确性。研究结果表明：对于尾翼稳定弹丸,脉冲发动机应安装在弹丸质心之前,可使单个脉冲发动机产生的速度方向改变量最大;脉冲引起的气动力作用对弹丸速度方向的影响远大于脉冲直接力作用的影响;脉冲作用会在垂直于脉冲发动机推力方向上产生速度增量。研究结果可为小口径高炮修正弹的总体设计和制导方法优化提供参考。     

基于截断总体最小二乘算法的车载三轴磁力仪标定

以陆用车载磁导航为应用背景,提出一种正则化三轴磁力仪标定算法。由于车辆的机动受到限制,用于标定三轴磁力仪的观测方程是严重病态的。传统的三轴磁力仪标定方法缺乏对病态问题的处理,难以获得准确的标定参数。文中采用截断总体最小二乘（TTLS）技术对病态的磁力仪标定问题进行求解。该方法能够有效地抑制观测方程两端的误差,并且适合处理强病态问题。通过车载实验对该方法的有效性进行研究,结果表明文中提出的方法能够有效地减缓磁力仪标定中的病态影响,获得更为稳定的数值解,补偿后的平均航向角估计精度为1.5°,满足车载磁导航的精度要求。     

战术导弹捷联惯导系统误差分析

根据捷联惯导系统（SINS）误差方程．推导出了单通道误差解析解．利用从弹道中提取的弹体系线加速度和角速度激励惯导模型，并进行了蒙特-卡洛仿真，验证了解析解的正确性。在工程实践中．应用本文提出的方法可以对捷联惯导系统进行误差分配并进行性能评估，具有一定实用价值。     

带扰流片旋转稳定弹动态稳定性

为发展一种新型弹道修正弹,以带扰流片旋转稳定弹为研究对象对其进行动态稳定性分析。推导带扰流片旋转稳定弹的动力学模型并简化得到其非齐次角运动方程,求得攻角在阶跃激励下的瞬态响应和稳态响应解析解。根据非线性角运动方程分析旋转弹结构参数、飞行参数和气动参数对系统分岔特性及稳定性的影响,通过数值计算分析带扰流片旋转稳定弹的修正能力。结果表明：求得的攻角解析解具有较高的精度;气动参数对动力学系统平衡点的稳定域影响较大;扰流片的控制效率很高。研究结果为带扰流片旋转稳定弹的结构参数设计提供了参考。     

基于四元数法变换的末敏弹扫描运动研究

针对用欧拉角方程描述末敏弹旋转扫描运动时可能会因出现奇异点而退化的问题，采用四元数表示末敏子弹弹体的欧拉角和欧拉方程，对末敏子弹的运动学方程组进行了变换。为了验证四元数变换模型的正确性和在描述末敏弹稳态扫描运动时的优点，用欧拉方程组模型与四元数变换模型进行了对比仿真。仿真结果表明，基于四元数法变换的弹道模型能够正确反映末敏弹稳态扫描的物理规律，可以很好地形成所需扫描轨迹，在计算中不会出现奇点，比欧拉方程模型更适于描述末敏弹扫描的大幅度不确定姿态运动。     

改进粒子群算法在防空火力分配中的应用

尝试用粒子群优化理论（PSO）求解防空群火力分配决策的优化模型。首先把约束方程作为罚函数加入到原目标中，变为无约束的优化问题。假设通过粒子群算法得到一组局部最优点X1，将X1转化为二进制编码。然后采用遗传算法中的一个概率随机改变二进制表达式中的某些位，使得编码发生变化，形成一组新的解X2。比较X1和X2的适应值，舍去比X1劣的解，保存比X1优的解，最后采用粒子群算法在X2的领域内进行寻优。     

无陀螺捷联惯导系统角速度解算新方法

针对无陀螺捷联惯导系统解算载体角速度精度不高的系统瓶颈,提出了两种新的角速度解算方法.基于一种九加速度计配置方案,利用比力方程解算得到的角加速度项、角速度平方项和乘积项,构造了两种角速度的辅助算法.此法避免了由于积分导致误差积累的同时,也避免符号判断、数据开方的过程.仿真结果不仅表明了两种辅助算法的可行性,而且在解算精度方面也优于积分法和开方法.     

信号传播速度未知下水下多基地声纳定位算法

针对水下多基地声纳定位系统中声波信号传播速度未知的情况,以到达时间差为系统观测量,提出一种基于误差约束等式的联合估计声波信号传播速度和目标源位置的闭式解定位算法.算法需要分两步进行.第1步通过引入辅助变量,将非线性观测方程转化为伪线性方程进行处理,求得目标源位置以及信号传播速度的初始估计解;第2步根据初始估计解的估计误...     

基于改进的粒子群优化扩展卡尔曼滤波算法的锂电池模型参数辨识与荷电状态估计

为解决锂电池荷电状态（SOC）难以精确估计的问题,提出了基于改进的粒子群优化扩展卡尔曼滤波（IPSO-EKF）算法预测电池SOC。为减小参数非线性特性影响,重新构建了EKF算法电池状态空间方程,以辨识出的电池模型参数为基础,获得SOC最优估计。采用IPSO算法优化EKF算法噪声方差矩阵,解决系统状态误差协方差矩阵和测量噪声协方差矩阵最优解获取难题,进一步提高SOC的估计精度。计算结果表明：IPSO-EKF算法能够精确地辨识电池模型参数和SOC值,并能够很好地修正状态变量初始误差。     

旋转稳定二维弹道修正弹在固定舵作用下的角运动特性研究

为研究旋转稳定二维弹道修正弹在固定舵作用下的攻角及速度运动特性,建立了复数形式的角运动方程。推导了固定舵匀速转动时攻角的强迫运动解及固定舵产生阶跃激励时攻角的瞬态、稳态响应解析解;推导了有控时平均速度偏角的解析解,导出了平均偏角的幅值和相位角与固定舵参数的关系;提出了旋转稳定二维弹道修正弹在固定舵作用下的飞行稳定性条件。结果表明：二维弹道修正弹无控时应避免共振,有控时应限制攻角最大增量及平衡攻角幅值;有控时平均偏角的相位角较固定舵滚转角提前一个前置角。研究结果对旋转稳定二维弹道修正弹的飞行稳定性设计及制导方法研究提供了参考。