氧化呋咱二聚体分子间相互作用的理论计算

在B3LYP/6-31 G**水平下,对氧化呋咱单体及二聚体进行了几何构型优化,发现在由单体结合形成二聚体的过程中,子分子的平面构型并没有发生改变。通过振动频率分析结果推测出,分子中形成较大的π-π共轭,对C-H键的振动频率有影响,使得C-H伸缩频率发生了略微的红移,强度也明显增强。分子中原子(atoms in molecular,AIM)理论得出C-H共价键键临界点处电子密度的Laplacian值■2ρ具有负值。而O…H与N…H键临界点处2ρ都是大于零的,表明氧化呋咱二聚体中的O…H与N…H符合一般氢键的拓扑特点。二聚体在C-H键临界点处聚积电子的能力增强。运用渐近修正的SAPT(DFT)方法(symmetry-adapted perturbationtheory employing density functional theory),对氧化呋咱二聚体分子间作用进行能量分割。其中二聚体的静电能分别为-30.10kJ.mol-1和-37.36kJ.mol-1,与总的作用能相当,这也从侧面反映了氧化呋咱二聚体中分子中氢键作用主要由静电能决定。  

低雷诺数翼型的优化设计

发展了Hicks-Henne设计的翼型扰动函数,并对翼型优化过程中的多参数多目标优化函数进行了探讨.采用遗传算法作为优化算法,在低雷诺数条件下,将SA7035翼型作为优化算例.结果显示:在攻角2°～8°的范围内,翼型的效率因子能够在俯仰力矩系数变化较小的情况下获得很大提高,达到了多目标优化的目的;同时翼型的最大升阻比和最大效率因子均有较大提高,分别为14.5%和15.2%,且最大效率因子对应的攻角略有提前.提出的翼型优化设计思路可为低雷诺数翼型的设计提供参考.  

油膜振荡故障转子系统的可靠性灵敏度排序

从可靠性理论的角度出发,根据转子系统发生油膜振荡的规律和油膜振荡故障的特征,应用随机摄动技术和四阶矩技术研究了转子系统油膜振荡故障的可靠性问题,并结合灵敏度技术,提出了转子系统油膜振荡故障的可靠性灵敏度分析方法,给出了可靠性灵敏度的变化规律,研究了随机设计参数改变对转子系统可靠度的影响,并对随机参数对转子系统可靠度的贡献率进行了排序,为转子系统结构的优化设计提供了理论依据.  

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。  

火箭炮位置跟踪双自由度反推控制方法

针对火箭炮负载变化范围大、发射扰动力矩强和跟踪精度要求高等特点,提出了一种双自由度反推控制方法。根据伺服系统数学模型进行逆向递推,设计了控制律,利用自由度因子调整控制参数,并通过Lyapunov函数证明了闭环控制系统的稳定性。对系统外界干扰及参数摄动的位置控制进行了仿真研究,并实验研究了系统调转、等速及正弦跟踪特性。仿真与实验结果表明,该方法保证了系统的响应速度和控制精度,对负载扰动和参数摄动具有很强的鲁棒性。  

基于摄动原理的火箭弹落点实时预测

基于摄动原理,提出了以6自由度弹道方程解算的弹道为火箭弹基准弹道,求解参数扰动引起的落点偏差变化量的落点实时预测方法,并给出了详细解算步骤。将各种扰动系数的解算赋予地面火控计算机,降低了弹载计算机的解算复杂度和解算量。以122 mm火箭弹为例,选取一条基准弹道,分别对无扰动、仅存在初始扰动和全弹道存在随机扰动3种条件下的无控弹道进行了落点预测仿真实验和火箭弹落点预测飞行试验。研究结果表明:该方法在仿真实验和实际飞行试验中都具有较高的预测精度,横向偏差收敛速度较纵向偏差快,其波动幅度在全弹道上较纵向偏差小,而且纵向偏差预测在火箭弹降弧段才趋于收敛;采用该方法进行预测时每次解算时间为167 ns左右,远小于弹载控制器2 ms的控制周期,实现了实时预测。  

静压止推气浮轴承动特性的微扰动法研究

为了实现对静压气浮轴承的动特性进行研究,提出并设计了一种具有可变截面积均压槽的静压气浮轴承,结合气浮轴承的力学振动模型采用微扰动法建立了气浮轴承动态控制方程,运用有限差分法对气浮轴承动态控制方程进行了数值求解,得到了气浮轴承的动态刚度和阻尼.计算结果表明:当振动较小时静压止推气浮轴承的动态刚度值与静态刚度值相当,在气膜间隙为5.5 μm左右时,气浮轴承的动、静刚度均达到最佳值;在同一供气压力下,随着气浮轴承气膜间隙的增大,其动阻尼呈非线性减小,气膜间隙对气浮轴承动阻尼系数的影响较大.  

摄动落点预测法的快速建模与基于精度最优的分段预测控制法

快速的高精度落点预测是实现高旋弹丸弹道预测修正或制导的关键,基于基准弹道的摄动(PP)预测法能够较好地平衡计算精度与效率.为解决PP预测法难以快速适应环境与目标的问题,结合摄动理论与分步逼近法实现初始发射条件及基准弹道的快速确定,并根据理论简化推导出摄动模型参数计算方法.通过弹道仿真与无控试验验证其可行性,结果表明:该方法可快速完成发射参量计算与摄动预测建模;与修正质点弹道(MPT)预测法相比,弹道前段PP预测法预测精度较优,弹道后段略差.综合PP预测法与MPT预测法计算速度与精度特点,提出结合PP与MPT的分段预测法,经蒙特卡洛仿真,分段预测法的修正效果相较于单一的PP或MPT预测法更优.  

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。  

两轴稳定雷达导引头解耦方案研究

针对传统两轴稳定雷达导引头存在的不足,提出了前馈补偿解耦方案.该方案在对弹体姿态扰动与导引头的耦合问题进行理论分析的基础上提出,采用了滚动角速度重构、天线平台框架偏转角测量与滤波、增加伺服机构前馈指令等技术.对该方案产生前馈指令的主要影响因素进行了分析.仿真结果表明该方案可以降低滚动角速度对指令输出的影响,提高导引头隔离弹体扰动的能力.