反临拦截弹中制导弹道在线优化设计

为了实现反临拦截弹中制导段的弹道在线优化,基于邻域最优控制(NOC)理论和改进间接高斯伪谱法(GPM)设计一种弹道在线生成算法.根据临近空间拦截作战特点设计弹道优化模型,基于NOC理论推导关于修正状态量和协态量的两点边值问题.对横截条件进行二阶变分,通过逆向递推将终端最优协态修正值表示成跟踪偏差和终端约束修正量的表达式.将拦截弹的当前状态量作为初始约束值,终端最优协态修正值作为干扰量,利用标称弹道数据,基于改进间接GPM求得控制修正量.仿真结果表明,所提出的方法可以快速生成一条修正弹道,且具有较高的终端修正精度.     

基于MSP430单片机的帆板控制系统设计

本系统以超低功耗的MSP430F169单片机为核心,包含角度检测模块、直流电机调速模块、声光提示模块、键盘及显示模块、电源模块等.通过输出PWM波的占空比去控制直流电机的转速,直流电机带动风扇使帆板与垂直平面形成一定的夹角,通过角度检测电路得到帆板的实际角度值,两者之间不相等而产生角度偏差.系统通过PID控制修正该偏差,使角度稳定到规定的范围内,实现对帆板角度的精确控制.     

J2项摄动影响下的大气层外弹道规划改进算法

针对只限制飞行器始/终点位置和飞行时间两项约束条件的大气层外弹道规划问题,提出了一种考虑地球J_2项引力摄动的Lambert改进制导算法.根据经典Lambert制导理论确定中心力场假设条件下满足约束条件的标准弹道轨迹,然后与考虑地球扁率条件下的实际弹道轨迹相对比,得到基于轨道参数的弹道偏差解析解.通过设计一种计及J_2项引力摄动的虚拟目标点预测模型并补偿摄动偏差,将引力摄动影响下的轨道规划问题重新转化到二体理论Lambert制导下讨论.与现有的摄动修正方法相比较,考虑6个独立变量影响的预测模型修正算法能够全面完整地反应出轨道参数对于轨道偏差的影响.同时,基于椭圆轨道参数的预测模型具有鲁棒性强、计算精度高以及计算速度快等优点.     

轨道根数偏差修正的脉冲控制比较研究

针对研究卫星轨道根数偏差修正的控制问题.以高斯摄动方程和J2摄动下平均轨道偏差与密切轨道偏差的转换关系为理论基础,采用合适的控制策略,通过对密切轨道根数偏差的控制,实现了对平均轨道根数偏差的修正,数值仿真验证了方法的有效性和正确性.结果表明,控制耦合以及轨道根数偏差之间的相互作用等情况会延长轨道偏差修正所需时间,与将平均轨道根数偏差近似成密切轨道根数偏差的方法相比,基于平均轨道根数偏差的修正方法不但具有工程实现方面的简易性,而且具有更高的控制精度和更少的控制燃料消耗.     

末修迫弹对称布置发动机相关参数的影响分析

针对激光半主动式末修迫弹,建立了脉冲力作用下的六自由度弹道修正模型,提出了脉冲发动机在脉冲式弹道修正弹上可能的几种布置方式并分析了各自的性能特点,通过比较得出结论:在激光半主动式末修迫弹上适合采取脉冲发动机在弹丸质心前后横截面内对称布置的方式.针对布置方式以某尾翼稳定迫弹为背景,利用六自由度弹道模型进行数值仿真,分析了发动机起始修正时刻、偏移质心距离等相关参数对脉冲力修正能力、激光探测器件视场角的影响.研究结果对脉冲发动机在末段修正迫弹上的工程应用具有一定的参考意义.     

带霍尔式位置传感器BLDCM控制器设计

本文根据无刷直流电机的工作原理,设计了带霍尔式位置传感器的无刷直流电机的控制方案,和以PIC16F73单片机为核心的硬件实现、软件编程。通过对CAN总线接口的设计,方便的实现了基于CAN总线的无刷直流电机控制。     

弹道修正引信阻力系数辨识方法研究

为了提高弹道修正引信解算弹丸实际飞行弹道的精度,提出基于控制系统灵敏度函数辨识阻力系数的数学方法,结合弹道参数测试数据,辨识阻力系数值,并且给出仿真算例.对弹道修正弹空间运动弹道模型的气动力参数加以修正,提高数学模型的逼真度和仿真结果的置信度,为弹道修正提供理论依据.     

脉冲MIG焊电弧双模模糊控制

针对脉冲M IG焊焊钢时的电弧稳定性控制,采用峰值弧压反馈的方式,设计了基于修正因子的电弧双模模糊控制器,当峰值弧压偏差较大时采用基于修正因子的粗调模糊控制规则,以送丝速度Vf为控制量,而当峰值弧压偏差较小时采用基于修正因子的细调模糊控制规则,以基值时间Tb为控制量,以查表方式实现模糊控制器.最后通过试验验证了在焊接过程中弧长变化时所设计的模糊控制器可保持电弧的稳定从而保证焊接过程的稳定.     

二维弹道修正机构方案与修正控制算法综述

二维弹道修正弹是对制式弹药的智能化改造,是一种低成本且具有一定打击精度的新型“简易制导”弹药.在此,介绍近几年主流的二维弹道修正机构方案,分析各机构的适用条件和实施难点所在.对于修正控制算法方面,总结应用非智能算法进行修正控制的优缺点,着重介绍近年来发展迅猛的智能控制算法在制导控制方面的应用,并简述智能算法在弹道修正控制领域应用时需进一步研究的方向和问题.     

防暴武器内弹道仿真计算软件研究

为了提高防暴武器内弹道计算精确性,在阐明97式18.4mm动能痛块弹的结构组成及发射原理基础上,结合经典内弹道和准两相流内弹道方程建立了相应内弹道模型,通过对数值模拟得到的发射过程最大膛压和弹丸初速的误差分析,修正了内弹道模型次要功系数,使模型更接近真实情况;进而利用M语言及VB6.O编制了防暴武器内弹道仿真计算软件,可简便实现防暴武器内弹道的快速、精确计算.     

一维弹道修正弹射程扩展量计算及计算机仿真

为提高炮弹密集度,一维弹道修正弹采用增阻方式对射程进行修正,在射击距离的基础上增加射程扩展量确定瞄准射程,计算射击诸元,确定最佳射程扩展量对提高密集度具有重要意义。建立了射程扩展量计算模型,提出了当可靠性较低时对射程扩展量进行系数修正的观点,进行了仿真计算,得出了最多平均命中弹数与目标纵深、可靠度和修正系数的关系。研究成果可以为一维弹道修正弹射击诸元的计算提供参考。     

一种基于弹道曲线模型的脱靶量测试方法

针对传统的脱靶量测试设备体积庞大、不便移动且测试成本高等缺点,提出了一种基于弹道曲线模型的双目立体视觉的脱靶量测试方法。研究了摄像机的成像模型及坐标系变换,分析了摄像机标定的一般方法,构建了摄像机标定模型,并推导了标定参数的表达式。基于双目立体视觉测试技术设计了弹道曲线模型的弹丸脱靶量测量系统,其测量过程简单且标定结果稳定,可实现弹丸运动目标的快速检测,通过对运动目标的空间定位和轨迹拟合实现了脱靶量的测试。实验结果表明:弹道直线模型和曲线模型均能简便地求解飞行弹丸脱靶量,后者比前者更贴近实际弹丸飞行轨迹,可获得更高精度的脱靶量,弹道曲线模型的脱靶量平均绝对误差(MAE)比直线模型降低了大约一半。     

基于ARM-Linux的电子控制油门设计

传统的油门通过右脚进行机械控制,并且刹车也用右脚控制。在紧急情况时,刹车踏在油门的事故时有发生。传统油门通过机械传导,结构较为复杂,增加成本。电子油门控制系统通过指令控制执行部分——舵机来控制油门的开度,实现发动机油门开度的精确控制。与此同时,通过节气门开度传感器,此设计可以从显示部分得知油门的实际开度,并有利于新驾驶员驾驶,避免半途熄火的危险驾驶。汽车可按选定的速度稳定行驶,无需驾驶员反复调节节气门开度。     

基于多项式拟合的扩展卡尔曼滤波算法

弹道修正弹内的弹载计算机必须实时对卫星定位接收机获取的弹丸状态数据进行滤波降噪,用于预测弹丸落点,传统滤波方法滤波时间长,滤波实时性差,提出一种基于多项式拟合的方法。通过适当降低卫星定位接收机数据更新频率,并用多项式拟合插值出的数据代替数据更新时间间隔内的弹丸状态数据。仿真实验表明,该算法在不降低滤波效果的前提下,较普通扩展卡尔曼滤波时间降低7/8,提高了滤波实时性,对于弹道修正弹关键技术的研究提供了重要参考。同时该方法可推广应用到其他滤波算法当中,具有很强的可移植性。     

基于汽车爆胎时主动安全控制仿真系统设计研究

设计了一种爆胎应急主动安全制动系统,根据爆胎产生的附加横摆力矩建立了模糊控制模型的,针对发生爆胎的车辆通过自动制动将车速降低至安全范围直至车辆停住。辅助爆胎车辆实现安全停车,以防车辆失控,主动安全控制系统以实际爆胎及车辆运动状况为依据通过向车辆施加平衡力矩实现运动轨迹的纠偏控制过程。系统装置的模拟试验结果表明这种主动安全控制策略的可行性,它可确保爆胎车辆在较短时间内减速至安全车速并按原轨迹行驶,以确保爆胎车辆行驶的稳定性。     

弹道修正弹滚转角辨识和误差分析

弹道修正弹药的滚转角度是必不可少的重要参数,通过三轴正交磁强计测量弹丸旋转时的地磁场数据,根据B2AC椭圆估计方法,将旋转弹丸内的磁场按照椭圆轨迹进行拟合.在有章动角情况下,根据旋转尾翼弹丸在直线段的飞行特性,通过建立的模型计算弹丸滚转角度,采用弦长比例和章动角幅值为系数进行补偿.数值仿真分析表明,所提出的改进方法在复攻角平面不同方向上的蒙特卡洛仿真计算,能够得到比较满意的误差结果,在给定条件下,误差基本在弹丸实际使用的允许范围内.     

警棍发射式防暴动能弹的设计与仿真

为了提高警棍发射式防暴动能弹的非致命性终点弹道效能,传统火力实验缺乏科学性计算,不能满足非致命性弹道效能。分析动能弹弹丸的外弹道过程,结合动能弹弹丸的特征量,提出建立和推导出动能弹弹丸的外弹道方程,然后根据外弹道模型,与防暴弹非致命损伤标准进行对比,确定警棍发射式防暴动能弹丸的出口初速与非命性终点弹道效能的关系。利用MATLAB软件进行编程测试,对动能弹外弹道特征进行仿真,结果表明,对一般防暴动能弹丸具有普遍适应性,并为其它枪发式防暴弹和非致使性弹药的研发提供了参考和借鉴。     

基于DSP2812的电惯量模拟控制系统设计

电惯量技术即是按照一定的控制算法用电动机的输出力矩和转速来模拟机械惯量的方法。为了保证电惯量控制系统的控制性能,该文在阐述电惯量控制系统工作原理的基础上,建立了电惯量控制的数学模型,采用TI公司的DSP2812控制芯片作为核心控制单元,构成了电惯量控制系统的框架集成硬件平台,并对之进行软件分析与设计。该系统内部的神经网络PID控制模块,实现了电动机对机械惯量制动器的模拟。试验结果表明,该系统稳定可靠,响应速度快。     

高速AWID车辆车轮独立制动控制研究

全部车轮均独立驱动/制动(AWID)的车辆比非独立驱动/制动的车辆在高速工况下具有更优越的动力、机动和操纵性能,论文对车轮独立制动控制问题进行研究;首先建立车轮独立制动的数学模型,简单介绍轮胎LuGre动态模型;然后分析制动控制的目标,设计控制系统结构和自抗扰控制器;最后对动态期望滑移率下的车轮制动控制进行仿真;结果表明,所设计的自抗扰控制器可以实现强鲁棒和高精度的车轮独立制动控制。