基于固定虚拟点的舰炮对海远程虚拟校射研究

针对舰炮对海远程虚拟校射时因弹着水柱超出跟踪雷达的作用距离而导致无法进行虚拟校射的问题,提出一种基于固定虚拟点的对海远程虚拟校射方法。确定发射舰位和虚拟点的经纬度坐标;测量弹着水柱位置、计算水柱的经纬度坐标;计算弹着水柱相对虚拟点的偏差量。仿真结果表明：按所建模型先对虚拟点试射,再对海上远距离目标射击,射击精度提高明显。     

基于虚拟目标点的闭路制导方法误差分析

对基于虚拟目标点的闭路制导方法的误差进行研究,从虚拟目标的位置计算、导弹导引方法,制导方程使用等3个方面造成的误差进行理论分析,并通过仿真计算对3个方面的误差进行验证,最后通过某型导弹的飞行仿真计算了小扰动下闭路制导的方法误差.     

面向人机工程的坦克驾驶员三维生物力学模型

以人体运动学、理论力学、人体测量学为基础,结合坦克驾驶员坐姿特点提出了一种计算人体各关节受力与力矩的三维人体生物力学模型,该模型能有效的处理关节位置和力矩约束.通过姿势分析和生物力学模型计算,并运用仿真分析软件分析评价虚拟驾驶员的关节力学负荷,结果显示坦克驾驶员腰部受力比其它关节受力大,拉操纵杆时腰部受力比生理弯曲引起的姿势负荷明显增大.     

基于虚拟样机的自行火炮发射动态性能研究

利用ADAMS/ATV和Pro/E建立某型自行火炮射击时的多体系统动力学模型,采用第一类拉格朗日方程建立系统的动力学方程.该模型由249个刚体组成,共有1275个运动自由度.将发射时的外载荷施加于相应位置进行仿真,计算得到火炮后座复进的运动规律,结果表明虚拟样机模型后座复进位移和速度的变化符合火炮实际后坐复进规律.     

碰撞检测在操作训练仿真系统中的应用

针对操作训练仿真系统中虚拟物间的误穿越,采用Vega各相交矢量方法检测虚拟人和虚拟手的碰撞.先选定目标和交叉体、并设定其相交矢量类.用Z方法检测地形高度,将相交矢量放在虚拟人基部节点位置,测到线段与地形交叉,更新虚拟人位置.当LOS法检测到交叉时,停止虚拟人运动.虚拟手的碰撞由BUMP法实现.     

基于Petri网的鱼雷保障虚拟训练系统

结合当前鱼雷武器保障训练实际需求,设计了基于虚拟样机和仿真控制技术的鱼雷保障虚拟训练系统方案.详细论述了基于维修知识描述Petri网的鱼雷保障过程,通过分析其保障资源、约束条件和操作过程建模,得出了鱼雷保障过程的建模原则,设计了该虚拟训练系统仿真流程.通过仿真实例说明,Petri网能很好地解决系统中的资源及作业结果对操作过程的约束问题.     

基于Multigen技术的虚拟场景人体建模

虚拟场景中的人体结构建模采用层次建模法,将人体模型看作由段和连接段的节点组成.并利用Multigen工具集中的degree of Freedom技术,构建人体模型,定义人体关节信息.通过对节点的属性赋值,设置关节点的位移和旋转角度等特征,实现虚拟场景中的人体运动仿真,丰富了虚拟场景的真实感和交互性.     

模糊推理在冗余机械臂运动规划中的应用

针对冗余空间机械臂关节角速度向量轨迹规划中多个约束条件协调控制的难题,提出了基于模糊推理的多约束条件下机械臂关节角速度向量轨迹规划控制算法.将冗余机械臂执行的任务按重要性分解为一系列以向量形式表示的子任务,在完成主要任务的冗余空间内,完成次要任务.由模糊系统确定某一时刻需要优化的约束条件,以及对约束条件的执行程度,使得在完成主要任务的前提下,所有约束条件都得到最大限度满足.仿真结果证明了所提出算法的有效性.     

拦截弹中制导弹道在线快速规划方法

针对满足多约束条件的拦截弹中制导弹道在线快速规划问题,提出一种基于虚拟域动态逆的在线弹道规划算法。引入虚拟因子,将离散状态变量从时间域转入虚拟域中,并基于动态逆思想,利用虚拟弧长求得边界条件的高阶导数,提高计算效率;构建过程约束的惩罚函数,结合性能指标进行规划,使弹道能够满足时间域上的多约束条件。结合该算法提出目标信息更新后的在线重新规划策略。仿真结果表明,基于虚拟域动态逆的在线弹道规划算法虽然计算精度较弱,但是能够快速生成满足多约束条件的参考弹道,具有很好的实时性与鲁棒性,适用于求解弹道在线快速规划问题。     

虚拟装配系统及关键技术研究

虚拟装配是虚拟制造的关键技术之一，可在产品设计阶段进行预装配，验证装配工艺的正确性．基于Solid Edge的可视化虚拟装配系统，通过其二次开发，应具备装配路径设置、装配零部件位置和姿态调整及消隐、装配视角调整和视图放缩、虚拟仿真设置等功能．系统的总体结构包括装配建模初始化、装配工艺文件获取、装配过程动画和仿真等模块．其关键技术有：解除CAD装配体约束，并提取虚拟装配零部件6组元位置和姿态信息；以6组元信息为基础的虚拟装配体重绘，及其装配过程仿真；包括虚拟装配零部件、装配体、装配路径和优先级、角度姿态、装配关键点坐标及绕坐标轴角度等信息的数据库组织。     

基于干扰观测器的级联气动肌肉肘关节滑模控制

肘关节的设计和控制是仿人手臂的研究重点。为了得到肘关节的模型,首先搭建测试平台对单根气动肌肉进行静态建模,再建立级联式肘关节的名义模型,采用最小二乘参数辨识得到模型的参数。基于Luenberger干扰观测器设计了滑模控制律。分别采用PID控制、滑模控制和基于干扰观测器的滑模控制对肘关节位置跟踪进行仿真和实验,在仿人手臂末端夹持半瓶矿泉水作为负载和外界不确定性干扰,测试3种控制算法的性能。仿真和实验结果表明,基于干扰观测器的滑模控制位置跟踪精度和鲁棒性均优于滑模控制和PID控制。     

六轮月球探测机器人质心域分析及摇臂优化

针对月球探测机器人在崎岖不平的月面上行驶时,其质心位置影响着抗倾翻以及越障等性能,对六轮月球探测机器人质心域分析及摇臂优化.简要分析探测机器人部件,运用坐标转换推导出在任意运动位置时质心域的计算公式,在此基础上对探测机器人进行样例分析,得到质心矢量的模关于摇臂转角的变化曲线,获得两侧摇臂转角与质心矢量的模的变化规律,并对摇臂尺寸进行优化.结果表明:探测机器人的质心域为一平面区域,当l3+l4为定值且l3:l4=2:1时,其车体抗干扰性能最强.     

基于地面坐标系偏置法的导弹制导半实物仿真目标模拟能力拓展方法

针对在导弹制导半实物仿真试验中目标模拟能力受阵列视场角范围限制的问题,引入虚拟地面坐标系,将原本与实验室坐标系重合的地面坐标系偏置后进行半实物仿真试验。详细推导了转台姿态和阵列上目标辐射位置的变换方法,给出了地面坐标系偏置角度的确定原则,并针对地面坐标系只在方位上进行旋转的情形进行了讨论。仿真结果表明,应用地面坐标系偏置法可突破阵列视场角范围对目标角位置模拟的限制,有效的拓展了导弹制导半实物仿真系统的目标模拟能力。     

基于BP算法的数字式机械臂系统控制

基于BP算法的三自由度数字式机械臂系统控制用计算机作数字控制器,电位计测量车位王、上下摆角度.BP作模型辨识器,用单神经元控制器控制输入通道.设BP模型输入层为5节点,分别控制电压当前值、前两个周期值、小车位置的当前值和前一周期值.将推导的误差带入反向传播算法中,调节输入层与隐含层间权值矩阵,求出精确权值解.由计算机产生实时控制指令驱动电机控制吊车位移、上下摆角,实现其精度控制.     

虚拟现实的人与自然场景融合的3 维动画设计

为提高传统动画设计的沉浸式体验感受,提出基于虚拟现实技术的人与自然环境融合交互动画设计方案。 对3 维动画的虚拟场景构建进行剖析;就虚拟场景中人和自然的融和技术进行研究,重点是人的体表数据采集、骨 骼数据提取和虚实场景融合;基于Unity3D 软件进行人与自然融合交互3 维动画设计实践,以人的手臂与火球的交 互动作为例,展示了人在虚拟场景中对火球的融合和交互控制。结果表明：该设计对人机交互式的3 维动画设计具 有一定参考和借鉴价值。     

基于虚拟切线圆的机器鱼比赛进攻策略

为提高机器鱼射门的成功率,提出了基于虚拟切线圆的机器鱼比赛进攻策略。通过切线圆来调整机器鱼的方向,解决了改变方向时电机的抖动和不稳定性问题,使机器鱼快速准确的调整位姿,到达指定的进攻角度和位置,从而达到快速而准确的射门效果。同时,利用模糊控制准确地控制机器鱼的方向,以便更好地进攻。实验证实了该方法的有效性和可行性。     

VB图片框在虚拟仪器软件中的应用

在虚拟仪器软件的应用中,VB图片框的刻度可通过ScaleWidth和ScaleHeight属性自定义创建.并将采集到的二进制值转换为屏幕显示的像素值,通过重建波形绘制图形.用ScaleWidth和ScaleHeight属性设置VB刻度时,可将移动鼠标到图片框,以鼠标Y坐标值作为任意波形发生器的二进制输出值.     

基于虚拟连杆机构的类圆柱体目标位姿获取

目标位姿获取是制约排爆机器人智能化程度的关键技术与环节。针对危险弹药等类圆柱体目标的位姿获取难题,设计了一种以具有角度反馈的云台为底座、以激光测距传感器光束为虚拟连杆的目标位姿获取机构,描述其组成和测量原理,给出利用该机构实现位姿获取的计算、验证方法与公式,对测量误差进行分析。采用该机构和方法,仅需采集空间两点的坐标信息即可同时获取弹药等类圆柱体的位置和姿态,作业效率高,适于工程应用。设计了遥操作位姿测量系统,将该机构用于排爆机器人,获取的位姿精度能够满足使用要求,可直接用于引导机械手实现路径规划与自主抓取,效果良好。