基于VxWorks的热备冗余远程自动测控系统设计

在设计长期加电工程项目的测试系统时,采用远程自动测控系统完成测试工作,远端无人值守。在测试过程中执行指令控制并对重要参数进行实时监测,为监测人员提供参考信息及故障预报。自动测控组合是远程自动化测控系统设计的核心设备,可接收、执行和记录来自综合控制台的控制指令,实现对测试数据的采集、发送和存储。基于VxWorks操作系统的自动测控组合应用1553B总线通信模式,采用双机热备冗余的系统架构,在系统长期连续加电的情况下,支持热插拔更换整机的方式,单机设备发生故障可自动检测并切换,保证系统功能不失效。采用龙芯2J芯片的主控制板、基于龙芯的MIPS架构的VxWorks实时操作系统。VxWorks操作系统可靠性高、实时性强、可裁剪,占用很小的存储空间,保证了系统在长期加电过程中的高稳定性和可靠性。     

hp自适应伪谱法在滑翔弹道快速优化中的应用

基于一种求解最优控制问题的新方法——hp自适应伪谱法对滑翔弹道快速优化设计问题进行了研究;该方法将全局伪谱法与有限元法的思想进行结合,采用双层优化策略对细化单元上的配点数和插值多项式的阶次进行自适应调节以满足快速性及精度要求;对滑翔弹道优化问题进行了数值仿真计算,用极小值原理验证了仿真所得的弹道是最优弹道,并与Guass伪谱法的仿真结果进行了对比分析;结果表明该优化方法在求解周期性跳跃滑翔弹道时具有更合理的配点分布及更少的计算时间,对初始控制量不敏感、鲁棒性强,具有一定的工程应用价值。     

数据挖掘算法和研究方向

在面对海量数据源如何进行有效数据的查询与分析,数据挖掘技术对发现和挖掘海量数据的规律和模式有着独特的优势。本文简要介绍了当前数据挖掘过程与算法,并对未来研究方面进行了探讨。     

无传感器同步电机长线驱动性能的仿真和评估

鉴于优良的环境适应性和高效能等原因,基于无传感器控制的同步电机应用日益广泛;众所周知,传输线路过长会带来阻抗不匹配、损耗以及串扰等诸多不利影响,会直接制约无传感器同步电机的远控应用;针对上述问题,以液氮环境下的实际电机长线驱动系统为例,利用Portunus仿真平台对系统及其核心部件(同步电机、三相传输线以及变频器)进行了建模、仿真和评估;结合真实液氮负载环境下的试验数据,比对验证了上述仿真与评估结果的准确性,展现了流体负载的周期性脉动特性引发系统电机异常抖振的作用机理.     

一种服务于K-means的初始中心选取方法

聚类是数据挖掘领域最重要的技术之一,K-means是其中使用频率最高的举足轻重的聚类算法。然而,Kmeans算法表现严重依赖于初始中心,选取多少个初始中心以及选择哪些数据点作为初始中心对K-means算法十分重要。基于此,提出一种初始中心选取方法 DPCC(Density Peak Clustering Centers)。DPCC方法基于密度和距离生成一个选取决策图,将数据集中所有的密度峰值点凸显出来。这些密度峰值点即为DPCC方法为K-means算法提供的初始中心。实验表明,DPCC方法不仅可为K-means提供初始中心数量,还能有效提高K-means算法的准确度,并缩减K-means算法的执行时间。     

基于RDSS和RNSS的北斗定位装置设计

针对飞行过程中的定位问题,设计了一款高功率、体积小的新型定位装置。该定位装置主要由北斗模块、单片机模块和供电模块三部分组成。北斗模块由RDSS和RNSS模块集成,信标工作时首先通过RNSS快速获取定位数据,定位数据经过单片机处理后通过RDSS发送至卫星,然后地面短报文接收机接收到数据,最终传输至上位机,将经度、纬度等参数详细转换并呈现至上位机界面。本设计采用双北斗模块和多接收模块保证发射频率和接收效率。经过连续的测试后,新型定位装置运行状态稳定,通信成功率≥95％,能够达到预期要求。     

一种服务化的仿真模型

在仿真系统的全寿命周期中,仿真需求的修改总是不可避免的;提出了一种服务化的仿真模型建模方法,能够有效提高仿真系统的应变能力;首先制定可被计算机自动处理的模型描述规范,它描述了模型的语法、语义、行为以及装配等信息,即模型的元数据信息,然后设计服务化仿真模型的基本组织结构,接下来基于服务化仿真模型建立相应的系统逻辑框架,最后讨论服务化仿真模型集成构建柔性化仿真系统的原理,并给出一个基本的集成示例,实践表明仿真系统能够随着不断变化的仿真需求快速地更新和重构。     

航天发动机多孔壁面发汗冷却液膜特性研究

为了研究多孔壁面发汗液膜冷却的特性,在对剪切气流驱动液滴变形和运动机理研究的基础上,采用步进电机控制液滴的体积,通过加热多孔壁面将液滴输送至连续剪切气流作用的实验风洞中,分析气流流速、壁面孔隙尺寸以及壁面温度对发汗液膜形状的影响.实验结果表明,剪切气流在推动发汗液膜向前伸展的同时也迫使其向两侧扩张,剪切气流速度超过某一临界速度时,液膜不再向两侧扩张;随着多孔壁面孔隙直径的增大,发汗液膜的面积不断增加,其增加程度逐渐降低;壁面温度越高,发汗液膜面积越小,完全蒸发耗时越少.     

超空泡射弹阻力系数数值模拟

为了考察小空化数水下射弹自然减速运动过程中的阻力系数,建立了水下射弹二维轴对称数值模型．采用动网格技术,研究了不同初始空化数、不同长细比的水下射弹小空化数自然减速运动过程中的模型阻力系数随时间的变化规律．数值计算结果表明,同一超空泡减速运动过程中,空泡的长度发展滞后于厚度发展．同一模型长细比下,模型阻力系数随时间呈准线性上升．模型减速过程中,空化数随时间不断上升,当空化数较低时,阻力系数曲线斜率较小,阻力系数几乎不随时间变化,当空化数较高时,阻力系数曲线斜率大,随时间上升较快．另外,当初始空化数较低时,随初始空化数的降低,模型阻力系数变化较小,此时继续降低初始空化数,其减阻效果不再明显提升．     

基于LS-DYNA的包带式星箭连接装置分离过程和冲击响应分析

采用显式非线性动力学分析方法来研究包带式星箭连接装置的分离过程和冲击响应,给出了有限元建模和预紧力施加方法,采用LS-DYNA软件计算得到了某包带式星箭连接装置的包带动态包络和冲击响应;分析了对接框刚度、抗剪凸台、分离弹簧和拉伸弹簧刚度系数等参数对分离冲击的影响,并采用单自由度“弹簧-质量”系统模拟缓释过程,讨论了缓释过程对分离冲击的影响。结果表明：（1）采用显式非线性动力学分析方法能够同时解决星箭分离过程仿真和冲击响应分析问题;（2）增加对接框刚度,合理设计抗剪凸台高度,适当减小分离弹簧推力和拉伸弹簧拉力均可降低分离冲击响应;（3）延长解锁装置释放时间能够同时降低最大冲击响应峰值及其对应频率。