含铰接间隙与杆件柔性的空间伸展机构单元的动力学建模与计算模拟第一部分:动力学建模

实验证明，在空间伸展机构伸展过程中，由于铰接间隙的存在，使机构产生内碰撞，并诱发整个机构的振动和摇摆。伸展机构的内碰撞使得关节内力比平滑伸展时要大大增加，但构件的柔性能减轻碰撞的强度。为了能正确估价在地面实验以及在空间中间隙内碰撞对关节内力以及伸展机构运动的影响，必须建立含铰接间隙及杆件柔件的空间伸展机构的动力学模型。在本文的第１部分给出了用摄动坐标和弹性模态坐标描述的系统动力学模型。计算模拟的详细结果将在本文的续篇第２部分中给出  

后桥壳的可靠性优化设计

该文讨论了后桥壳的可靠性优化设计问题 .在基本随机变量的概率特性已知的情况下 ,应用随机摄动法和约束随机方向法对后桥壳进行可靠性优化设计 ,并编制了实用的计算机程序 ,可以迅速准确地得到后桥壳的可靠性设计参数 .  

柔性空间机械臂末端运动及柔性振动的模糊自适应补偿控制

讨论了载体位置不受控、姿态受控情况下,具有不确定参数的漂浮基柔性空间机械臂系统载体姿态与末端爪手惯性空间轨迹跟踪的模糊自适应补偿控制和柔性振动优化控制问题。利用拉格朗日方程和假设模态法并结合系统动量守恒关系,分析、建立了柔性空间机械臂系统的动力学方程及运动Jacobi关系。以此为基础,使用奇异摄动法和2种时间尺度的假设,将系统分解为轨迹跟踪控制器和振动控制器可分开设计的奇异摄动系统。对于快变子系统,使用全局最优线性二次调节器(LQR)控制方法来对柔性杆件的振动进行主动抑制。同时,针对系统参数不确定的情况,设计了一种标称计算力矩控制器附加模糊自适应补偿控制器的复合控制方案来保证慢变子系统载体姿态与末端爪手在惯性空间的轨迹跟踪。通过系统数值仿真证实了方法的有效性。  

估计结构静力响应范围的区间摄动法

用区间将带有误差或其它不确定数值的结构参数包含起来，这种参数称为区间参数，将区间数学中的区间扩张与矩阵摄动理论相结合，给出估计这种具有区间参数结构静力响应范围的一种区间摄动法，数值例子说明了本方法的有效性。  

基于轨迹线性化的再入机动飞行器控制器设计

研究了再入机动飞行器（maneuvering re—entry vehicle，MRV）的建模与控制问题。MRV通常以大倾角进入大气层后，执行上拉机动转入平飞，它的数学模型相比弹道再入式飞行器更具有高度非线性和耦合特性。建立了MRV的6自由度数学模型，包括用Missile Datcom气动计算软件生成了飞行器的气动力和力矩参数。接着基于轨迹线性化控制（traiectory lineariztion control，TLC），研究了MRV的非线性飞行控制器设计。基于奇异扰动原理，将MRV飞行控制系统分为内外两个回路，并且为两个回路都设计了轨迹线性化控制器。轨迹线性化方法将动态逆设计和线性时变调节器结合在一起，使闭环系统沿标称轨迹获得鲁棒稳定性和鲁棒性能。数字仿真表明设计的TLC控制器可以使MRV准确跟踪上拉机动指令，并对系统未建模特性和参数不确定性具有一定的鲁棒性能。  

一种近似广义奇异摄动模型降阶算法

分析了平衡截断法、平衡奇异摄动法和广义平衡奇异摄动法存在的优缺点。提出了一种近似广义奇异摄动模型降阶算法。新算法在广义平衡奇异摄动法降阶过程中引入一个实参数代替矩阵。不仅集成了平衡截断法和奇异摄动法的优点。而且减少了计算量。大大缓解了利用广义奇异摄动法得到的低阶系统可能面临的无法实现的问题，仿真结果表明方法简单有效。  

奇异摄动理论在倾斜转弯导弹自动驾驶仪设计中的应用

ＢＴＴ导弹协调转弯自动驾驶仪的综合问题，因弹体动力学的交叉耦合和具有不确定参数而变得十分复杂。本文用奇异摄动理论和控制舵面解耦技术，将多变量系统简化成单变量系统，并用极点配置理论设计了协调转弯自动驾驶仪。对设计的系统进行数字仿真，证实了方法的正确性。  

空空导弹中制导律的适用性研究

对三种典型中制导律攻击多种目标的适用性进行了研究。首先,将空空导弹所攻击的目标按照运动特性进行了分类;然后,对比例导引、奇异摄动和弹道形成三种典型中制导律的性能及适用性进行了深入分析,并进行了仿真验证。仿真结果表明：比例导引规律能量消耗大、速度低,但指向误差小;奇异摄动方法消耗小、速度快,但指向误差大,适用于攻击按照固定轨迹飞行的目标;弹道形成方法在能量和速度方面的性能介于两者之间,指向误差小,适用于攻击可以进行机动规避导弹攻击的目标。  

末段修正子弹药弹下点数学模型研究

利用伞-弹系统动力学模型，从工程应用的角度出发，分析了阵风小扰动作用下，子弹姿态的运动特性，并以此为基础给出了末修子弹弹下点的计算模型．该模型的数值仿真结果与试验数据吻合良好．在导引头与弹体捷联的情况下，有效解决了弹体晃动时子弹相对跑道位置关系的确定问题，从而确保子弹对跑道有较高的命中精度．  

正则摄动法及其在制导律中的应用

简要介绍了正则摄动法 .运用积分中值定理 ,结合运动方程的分割 ,形成了状态的“突变” ,由此求解制导律 .举例说明了正则摄动制导的实用性 ,同时也提出了改进方法 .