波浪力作用下无动力运载器水弹道仿真

水环境的复杂性对运载器的运动状态有很大的扰动作用,解决运载器在波浪扰动作用下的水弹道计算问题对发展我国的潜射导弹具有重要意义.文章讨论了在近海面的水中运动的运载器受到的波浪扰动作用力,并在运载器的一般运动方程中加入波浪力的作用.传统的方法是用拉格朗日积分法和切片法计算波浪的扰动作用力,文章假设波浪对运载器的作用为线性,...     

潜射导弹运载器弹道视景仿真系统开发研究

弹道仿真在潜射导弹运载器水弹道设计、分析、论证中起着重要作用。该文将视景仿真技术应用于潜射导弹运载器弹道可视化仿真,研究了运载器弹道视景仿真的需求,设计出较为完善的弹道视景仿真方案。并在高端平台上实现了运载器弹道视景仿真系统。通过几年来在工程型号的弹道设计、湖海试弹道预报、测试数据分析和故障再现中的实际应用,表明该系统精度高、可靠性好、真实感强。系统由数值仿真与视景仿真两大部分组成,该文主要介绍弹道视景仿真系统的功能结构以及关键技术的实现。     

深海AUV无动力下潜运动特性研究

为探究深海AUV无动力下潜过程中的运动特性,提高下潜运动预报精度,本文考虑海流和浮力变化影响,基于AUV空间运动方程,建立了其稳态无动力下潜运动的仿真方法.通过改变控制输入参数,揭示了AUV各状态量与净负浮力、重心位置、舵角及海洋环境之间的变化规律.结果表明:海流和浮力变化会使AUV的运动状态作出相应调整,以适应流动情况变化,但运动姿态始终是稳定的;无动力螺旋下潜可大大改善AUV在水平面内的漂移距离;相同环境干扰下,AUV下潜速度越快,耗时越短,其漂移距离越小.     

作业型遥控水下运载器的多变量backstepping鲁棒控制

针对作业型遥控水下运载器（ROV）存在复杂外干扰、参数不确定性以及强非线性耦合的特性,提出了作业型ROV的多变量backstepping控制方法．使用Lyapunov稳定性分析方法,证明了当存在系统参数不确定性和未知常值外干扰的情况时,系统的局部渐近稳定性．以及跟踪误差的局部渐近收敛性．针对作业型ROV在动力定位时的特点,得到了系统动力定位时的四自由度简化模型．仿真结果表明,所提出的多变量backstepping鲁棒控制器具有比常规PID控制器更好的控制品质和鲁棒性能．     

基于侧喷流控制的运载器弹道建模与仿真

直接侧向力技术已在大气层外动能拦截器和大气层内防空导弹中得到成功应用。运载火箭的飞行弹道跨越大气层,可以尝试采用直接侧向力对其进行控制。在介绍直接侧向力控制技术原理的基础上,建立了采用直接侧向力进行姿态控制的运载火箭弹道的简化模型（不考虑风干扰和弹体滚转）,运用Matlab／Simulink软件进行了计算机数字仿真,并与传统的摆动喷管控制方式进行了对比,给出了第一级弹道的仿真结果。得出了直接侧向力控制作用下的弹道能够满足运载器总体设计要求的结论。     

亚轨道可重复使用运载器再入姿态控制

研究运载器再入姿态稳定控制问题,亚轨道可重复使用运载器(Suborbital Reusable Launch Vehicle,SRLV)的再入,环境变化剧烈,非线性严重,系统的稳定性受到影响。针对传统控制器在飞行器大空域飞行、系统参数大范围变化时,控制能力欠缺的问题,提出了应用模型参考自适应的控制算法,对系统模型进行自适应控制,设计了SRLV再入返回段的姿态控制器。通过其在Matlab平台上进行仿真,结果表明,改进算法在环境参数剧烈变化和系统具有较强不确定性的情况下,能够对SRLV进行鲁棒、精确的控制,为运载器再入姿态控制提供了参考。     

海流对潜载导弹运载器水下运动的影响研究

潜载导弹采用运载器水下垂直发射时,由于海洋力学环境的复杂性,运载器水弹道会受到海流等多种因素的影响;为了保证发射平台的安全性,运载器应采用规避弹道,同时考虑海流的影响,运用四元数法建立了运载器的空间动力学和运动学数学模型,结合海流数学模型在matlab环境中仿真分析了不同海流影响下运载器在出水时刻的姿态以及水弹道变化趋势;仿真结果表明在进行水下垂直发射时,不同流向和不同强度的海流对运载器水弹道及出水时刻的姿态角的影响各不相同,某些海流的影响甚至是颠覆性的。     

混合驱动水下航行器水平推进模式水动力特性

关于水下航行器结构设计优化问题,混合驱动水下航行器(HUG)是一种新型水下航行器,实现了自治式水下航行器(AUV)与水下滑翔机(AUG)结构和功能的集成,具有航速大、航程长、机动性好等特点.混合驱动水下航行器所受水阻力与机动性是其水平推进模式(AUV模式)下的重要性能指标.针对混合驱动水下航行器的要求与结构特点,采用计算流体力学方法,分析了航行器在AUV模式下的航行水阻力和机动性.研究表明,混合驱动水下航行器在集成AUV与AUG功能优势的同时,在AUV运行模式下,航行阻力将增大约30％,航行机动性降低约15 ～25％.结果为混合驱动水下航行器的外形设计提供了依据.     

水下自航行器外形及水动力性能优化

研究水下自航行器(AUV) 外形及水动力性能优化的问题,为使得AUV具有较小航行阻力的同时拥有较大承载能力,需要不断进行AUV模型重建以及水动力结果分析,人工完成将会耗时很长,Isight多学科优化设计平台搭载常用的优化算法—NSGA-II遗传算法,整合Solidworks、Gambit、Fluent三大集成模块实现数据交换以进行AUV外形的建模、仿真并完成设计过程的自动化和智能的设计探索,确定最佳设计参数;仿真结果表明,最终优化后的AUV不仅减小了航行阻力并且拥有更大的承载能力;因此采用多学科优化软件Isight能够有效提高AUV外形及水动力性能优化的准确性和效率,提升其整体水动力性能。     

飞行器无动力下滑技术研究

下滑轨迹优化设计是实现高高空无动力飞行器自主着陆的关键技术之一。飞行器无动力下滑的过程可以分为初始下滑段和自主着陆段两个阶段,对两个阶段进行制导策略优化设计,可在初始下滑段采用在线自适应生成跟踪轨迹,自主着陆段采用改进的Barton算法实现对着陆轨迹的优化。根据经典的PID算法,飞行控制器实现了纵向高度控制、速度控制以及横侧向纠偏控制。利用Simulink环境对制导策略和控制器结构及参数进行了仿真验证。仿真结果表明,轨迹设计合理,飞行器跟踪良好,满足着陆指标要求。     

无动力滑翔弹在风干扰下的控制与仿真研究

风场是无动力滑翔弹飞行过程中的一项重要干扰因素。针对滑翔导弹的气动力模型和其在不同飞行时段的运动特点,建立了航弹的姿态控制模型和制导律模型。并在一定的初始投抛条件下,利用C＋＋与Matlab飞行仿真软件混合仿真,对航弹的飞行参数进行了大量的计算和相应的6-D飞行轨迹仿真。提出了无动力飞行器的姿态控制方法和计算机软件实现仿真的技术途径。仿真结果表明风干扰是影响无动力滑翔弹控制系统稳定性和精度的重要因素。对于具有滑翔段的飞行器在实际设计中很有参考价值和工程实用价值。     

级联式多电平逆变器三角载波移相控制的研究

级联式多电平逆变器因其具有众多的优点,在高压变频调速领域中得到广泛应用.三角载波移相控制是级联式多电平逆变器常用的控制算法,在介绍级联式多电平逆变器的基础上,详细分析了三角载波移相控制方法的原理,在Matlab/Simulink仿真环境下对级联式多电平逆变器进行了仿真,并给出了TMS320C2812 DSP实现逆变系统的数字化控制方案,利用FPGA与DSP结合的方式实现多路SPWM脉冲对功率单元级联式逆变器进行控制.仿真和实验结果论证了FPGA与主控制器结合实时产生多路脉冲的可行性,验证了基于_二角载波水平移相级联式多电平逆变器具有优良的输出特性.     

级联变频器输出性能与载波移相量关系研究

载波移相PWM(CPS-SPWM)技术应用于级联型多电平变频器时,可在较低器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果,从而改善其输出性能。目前载波移相量存在2π/N和π/N两种方式,且对不同级联数目的变频器输出有不同影响。为此,以载波移相技术的理论分析为切入点,研究了H桥级联型变频器输出性能与载波移相量的关系,2π/N移相方式对应的输出电压电平数在级联数是奇数情况下为2N+1,偶数情况下为N+1。而π/N移相方式不论级联数目奇、偶,对应的输出电压电平数均为2N+1。通过建立仿真模型及搭建实验平台加以验证,根据实验结果从谐波分析角度得出,π/N较之2π/N移相方式具有明显优越性及良好的谐波特性,目前π/N移相方式已成功应用于某水泥公司窑头风机变频系统并取得良好经济效益。     

基于仿真的C4ISR系统设计方法及其支持环境研究

C4ISR系统的分析与设计是一项非常复杂的系统工程,而建模和仿真技术(M&S)作为系统分析与设计的一种关键技术有着广泛地应用.该文在对C4ISR系统的分析与设计过程进行研究的基础上,结合基于仿真的设计(SBD)方法,提出了基于仿真的C4ISR系统设计方法,深入探讨了在C4ISR系统分析设计全生命周期中运用SBD方法进行辅助设计的过程,并对其支持环境的设计进行了研究.     

单载波WMN中跨层拥塞反馈算法研究

在单载波无线Mesh网络(WMN)中,网络拥塞是影响系统性能的一个重要因素。为此,提出一种跨层拥塞反馈算法,通过拥塞反馈将不同协议层作为一个整体架构进行优化设计。各层利用本地信息进行分布式计算完成个体优化,即在传输层、网络层、链路层、物理层分别优化拥塞控制、路由策略、MAC调度、AMC模式,以达到整体性能优化的目的。仿真结果表明,该算法能降低拥塞率,且其吞吐量相比传统IEEE802.11 TCP提升约18%。     

梯度法求解弹道导弹扰动引力的并行方法研究

根据远程弹道导弹在发射过程中对外部空间扰动引力场信息的需求,运用梯度法对外部空间扰动引力进行研究,为克服远程弹道导弹扰动引力计算模型复杂、计算量大、不容易在弹上计算机上实时计算的缺点,利用3台计算机组成主从模式并行计算模型,快速解算外部空间扰动引力。实验结果表明,该并行方法可以满足弹载计算机快速计算的要求,并能达到较高的精度。     

给排水设备图块的合理规划研究

介绍了室内给排水设计项目的操作流程及给排水设备图块的合理规划方法，应用此方法可大大提高设计效率，同时为相关部门的工作提供便利。     

仿真可信性的研究综述

从概念性研究、技术方法和工程应用等三个方面综述了仿真可信性研究的发展。．     

AADL模式转换设计方法研究

为实现AADL(体系结构分析与设计语言)对航天器控制系统等运行模式相对复杂的嵌入式系统的详细描述,针对AADL核心标准及其行为附件在描述能力上的不足,在行为附件原有文法定义的基础上进行改进,使之能够对多条件合集下的模式转换以及模式转换的优先级进行描述。提出了抽象状态的概念以简化原行为附件文法在描述组合式状态转换关系方面的繁杂程度,提高设计模型的可读性。通过对实际控制系统运行模式进行设计,结果表明了改进后的行为附件文法很好地满足了设计描述上的需求。