非致命防暴弹外弹道仿真

研究防暴弹外弹道性能优化设计问题,现有的防暴弹外弹道模型缺乏准确性,为提高准确性,提出合理假设和简化处理,改进原有榴弹低速低伸外弹道模型,建立更适合于防暴弹的外弹道模型;利用SIMULINK仿真工具对38mm防暴弹两种设计方案进行外弹道仿真,并将仿真结果与实弹测试进行对比分析,从而选择具有射程远符合设计指标的方案.结果表明:改进优化后的外弹道模型对一般防暴弹具有普遍适应性,为防暴弹设计阶段不同方案的选择提供参考.     

基于MATLAB的鱼雷水下弹道仿真

鱼雷是一种水下自主航行的运动体,其运动控制系统复杂,仿真建模难度大,为解决某型鱼雷水下弹道仿真问题,首先根据鱼雷在水下运动特点,建立了鱼雷在水中运动的动力学和运动学模型,并进一步针对某型鱼雷的典型弹道设计了控制方程.应用Matlab软件对该鱼雷的水下弹道进行了仿真,绘制了仿真曲线,仿真结果证明该种仿真方法较好的仿真了鱼雷入水下潜、寻深、蛇行搜索及捕获目标后的追踪过程,较真实的反映了鱼雷在水中运动的情况.通过仿真证明采用MATLAB软件进行弹道仿真具有编程工作量小,程序运行速度快、鲁棒性好等优点.     

风干扰下某型导弹的弹道仿真

弹道表征导弹飞行状况,对导弹设计有重要作用.风是影响导弹飞行的重要因素之一.而计算机仿真对于生产及试验成本较高的导弹的开发定型等过程有着重要的作用.文中以常值风、阵风以及随机风为例,研究风对导弹飞行弹道的影响.首先建立无风条件下按231转动的地面发射坐标系中的导弹运动学、动力学模型,然后引人风的工程化模型,最后在Madab环境中对某型导弹在风干扰下的弹道进行仿真,结合已有数据分析仿真结果.仿真结果表明,所得弹道基本符合实际,并证明风确实是影响导弹飞行弹道的重要因素.     

水雷出水过程运动仿真分析

研究攻击反潜直升机的水雷出水运动弹道控制问题,为提高命中率,利用Singhal空化模型对水雷出水过程流体动力系数进行了数值计算,建立了水雷屯自由度出水过程仿真数学模型.结合流体动力系数和运动参数的藕合算法,对不同工况下水雷出水运动进行仿真,通过对仿真结果的对比分析,研究了水雷出水前后攻角、俯仰角的藕合变化规律,并得出出水角速度是与初始攻角成正比关系的,受初始俯仰角影响很小,且出水角速度呈现先增大后减小的变化规律.证明研究结果可以为弹道规划和控制系统设计提供科学依据.     

高速旋转弹丸外弹道仿真研究

现代战争中,精确打击是大势所趋.将大量常规弹药改造成灵巧弹药.使其具备精确打击能力是一种经济有效的方法.在高速旋转弹丸的设计改造过程中.需要获取外弹道数据.通过实验方法获得这些数据可行但不经济,相比之下.通过计算机仿真获得这些数据要方便、经济、有效的多.在分别建立了高速旋转弹丸的质点和刚体外弹道模型的基础上.利用Matlab进行仿真,得到了所需的外弹道数据.仿真结果与相应实验结果进行比较,验证了模型、参数和算法的可靠性.     

基于Simulink的高空空投AUV全弹道仿真系统研究

高空空投AUV（Autonomous Underwater Vehicle,自主水下航行器）是一种基于“高空反潜武器概念”而设计的基高空滑翔与水下自主航行于一体的新型水下航行器,对其全弹道的仿真是其概念设计阶段的重要内容和理论基础。根据高空空投AUV弹道各稳态阶段的运动与环境特点,分别搭建了滑翔、减速与水下阶段六/九自由度仿真模型。仿真了空投AUV在翼面组件升力作用下的自由滑翔弹道和在圆形降落组件作用下的减速弹道。设计了AUV水下偏航与深度控制器,并进行了水下闭环控制仿真,验证了AUV深度与偏航控制下沿指定轨迹航行。仿真结果表明,仿真系统能准确快速地仿真出AUV各运动阶段的弹道、位姿、速度与加速度信息,适用于全弹道组件设计、特性分析与控制器设计与验证。     

基于Simulink与Unity3D的制导弹药弹道可视化仿真

针对制导弹药的弹道可视化仿真中,观察视角单一,场景搭建简陋,无法模拟战场环境下制导弹药在攻击中的动态过程等问题,提出一种制导弹药弹道可视化模型的搭建方法。以某型激光制导弹药为对象,基于Simulink与Unity3D软件建立了联合仿真模型,采用Matlab/Simulink软件构建六自由度弹道仿真模型,采用Unity3D搭建包括制导弹药、目标和战场环境在内的三维场景,采用UDP通信协议将Simulink中的仿真数据传输到Unity3D中,提出一种数值可视化技术,能同时观察制导弹药的飞行姿态和仿真数值结果,实现制导弹药在战场环境下的弹道可视化仿真。将制导弹药参数加载到仿真模型中,对不同状态的目标进行了模拟攻击实验,实验结果显示,该仿真模型能够多视角、全方位地显示制导弹药的飞行姿态、弹道和过载情况,对于需要修改参数以逼近实战条件下的攻击过程,每次修正都能立刻通过可视化平台查看和验证修改结果。该可视化仿真模型为制导弹药的可视化仿真提供了便利的方法,对制导弹药的设计和作战使用具有一定的参考作用。     

火箭防暴弹发动机的内弹道解析

研究防暴弹发动机燃烧室优化控制问题,为了实现对火箭防暴弹发动机燃烧室内压强的控制并确定其影响因素,解决燃烧室内各点压强分布不均衡的问题,提出了阶段分析法,并引用“零维”压强这一概念,在选用“零维”内弹道模型的基础上,采用龙格库塔法,利用MATLAB语言仿真技术进行编程测试,对“零维”条件下的内弹道进行数值仿真,并将模拟结果与实验结果进行分析比对,验证了内弹道模型和仿真结果的正确性,得出了在发动机工作过程中,燃烧室内压强随时间的变化规律,明确了影响压强的各个因素,为固体火箭发动机内弹道性能研究以及外弹道的计算提供了理论依据.     

助推_滑翔式飞行器弹道优化仿真研究

研究助推_滑翔式飞行器弹道优化问题。对助推_滑翔式飞行器弹道进行优化有利于提高其综合飞行能力。为了增加助推_滑翔式飞行器射程,针对助推_滑翔式飞行器的弹道特点,在考虑攻角、法向过载及终端约束条件下,提出应用SWIFT(序贯加权因子)法进行弹道优化,并将优化结果与应用SQP(序列二次规划)算法优化所得到的结果进行对比仿真分析。仿真结果证明:SWIFT算法是一种解决助推_滑翔式飞行器弹道优化问题的有效方法,具有优化精度高,优化所需时间短的特点。     

静不稳定导弹控制系统设计研究

研究静不稳定导弹驾驶仪优化控制问题,静不稳定技术是空空导弹设计领域中的新技术,提高导弹的飞行距离、攻击范围和机动性。分析了静不稳定导弹的结构特点和性能优势,利用控制系统的标准系数法,提出静不稳定导弹自动驾驶仪一种简便设计方法。选取正常布局结构导弹模型作为研究对象,对于模型弹道上不同飞行高度和不同飞行速度条件下的自动驾驶仪响应仿真研究,计算结果验证了设计方法能够控制系统性能稳定,表明改进方法适用于静不稳定导弹自动驾驶仪优化设计要求。     

基于联合仿真的辅助电源电磁兼容性研究

以降低机载静止变流机辅助电源的传导电磁干扰为背景,为提高辅助电源受到电磁干扰时仿真的真实度,搭建了基于Pspice与Simulink联合仿真的辅助电源电磁兼容模型;该模型结合simulink在控制策略设计、实现方面的优势和Pspice在电子元器件精确仿真方面的优势,可以直接方便地验证设计阶段地电磁兼容方案,并在此基础上提出了一种结合控制策略与传统电磁干扰滤波器地噪声抑制有效方法;从原理分析得到精确模型到联合仿真得出结论,对于辅助电源EMC设计及噪声干扰问题的解决具有实际的指导意义。     

应用MATLAB设计炼钢电弧炉电极模糊控制器

用模糊控制方法对炼钢电弧炉电极进行控制,叙述电极模糊控制器的设计思想,并用Matlab及模糊逻辑工具箱实现该二维模糊控制器。采用Simulink工具箱动态仿真,计算机仿真表明控制效果比较满意。     

反舰导弹末端机动弹道设计及弹道仿真

为对抗反舰导弹带来的威胁,舰艇的反导防御体系在不断加强,特别是舰上的密集火炮拦截系统是在近程对付反舰导弹的有效手段,单一的超低空掠海飞行方式已很难突破舰艇的防御系统。为避开舰上密集火力的拦截,增强突防能力,反舰导弹必须在其弹道末端具备一定的机动性能。为此该文提出了跃升、蛇行和螺旋三种末端机动弹道的设计方法。在设计导弹控制系统时采用了类似防空导弹的过载控制技术替代传统的姿态控制技术,并推导了相应的过载计算公式。利用所推导的控制指令计算公式对某型超音速反舰导弹进行了弹道仿真,仿真结果表明该设计方案是可行的,并具有较高的实际应用价值。     

一种变速度条件下控制攻击角度和时间的制导律

对攻击角度和时间进行控制, 可以使得多枚导弹按照特定的角度和时间对目标进行打击, 在军事上有广泛的应用前景. 目前已有控制攻击角度和时间的制导律极少考虑速度变化的情况, 在实际运用中具有较大的局限性.本文基于贝塞尔曲线加直线的二段式轨迹, 首先分析并证明了该轨迹长度和最大曲率的变化规律, 在此基础上, 通过二分法确定初始轨迹, 针对飞行过程中的诱导阻力和其它扰动, 设计了Bezier-PI控制算法, 通过动态调整轨迹长度来实现攻击时间的高精度控制. 该制导算法计算量小, 鲁棒性强, 适用于弹载计算机实时计算. 通过仿真实验, 验证了该算法可以高精度的控制攻击时间以及攻击角度     

水下自航器航迹控制系统仿真研究

该文提出了一种带优化修正函数的非线性ＰＩＤ控制器设计方法,用它设计 控制器能对复杂非线性对象进行简单而有效的控制。用它为某型自抗器设计的航迹控制器在不同入水条件下进行了仿真研究。仿真结果表明,用带优化修正函数的非线性ＰＩＤ控制器设计方法设计的自航器航迹控制系统,在不同入水条件下都具有良好的动、静态特性。说明非线性ＰＩＤ控制方案较好地解决了空投入水自航器的航迹控制问题。     

基于2D理论的点对点综合预测迭代学习控制

基于二维系统综合预测迭代学习控制(2D-IPILC)方法,结合轨迹更新策略研究点对点跟踪问题的控制算法.该算法既能够充分利用点对点问题在非跟踪点的自由度,也可以通过引入模型预测控制来提高时间轴的抗干扰能力.由于轨迹更新中引入时变参数,该2D模型为时变2D模型,因此分析状态转移矩阵特性和系统全响应,进而采用2D理论分析算法的收敛性和收敛条件,并分析参数对控制效果的影响.相比固定轨迹算法,该算法的收敛速度更快,稳定性比直接型优化算法更好.最后通过仿真实例验证了所提出算法的效果.     

基于Lyapunov稳定性理论的移动机器人轨迹跟踪控制

针对非完整轮式移动机器人的高度强耦合、欠驱动非线性动力学模型,设计了运动学控制器以及动力学力矩控制器,使得移动机器人轨迹能够跟踪理想轨迹。这种方法的实质是首先设计虚拟速度控制器,输出速度的期望值,然后设计基于模型的力矩控制器。最后通过simulink软件对所设计的系统进行仿真,结果表明对于非完整机器人的轨迹跟踪这种控制方法效果较好。     

战术导弹攻防对抗弹道仿真研究

针对拦截战术弹道导弹这一特殊任务,首先建立TBM弹道生成模型,并利用Matlab提供的图形用户界面(GUI)进行TBM目标的自动生成,然后分析了导引律设计面临的问题和比例导引律的缺陷,并对比例导引律进行修正,最后采用修正比例导引律、最优导引律和比例导引律进行攻防对抗仿真计算并对其结果进行分析和比较,仿真结果表明修正比例导引律的过载分布合理,弹道更为平直,且形式简单,具有一定的实用价值。     

指北式捷联惯导系统软件的仿真与测试

传统测试用飞行轨迹侧重于模拟飞机真实的飞行轨迹,其导航算法的局限性使得即使出现大的误差也可能无法察觉.改进了一种解析式测试用飞行轨迹的生成方法,设计了一条飞行仿真轨迹,并对轨迹进行了性能分析,指出了方法与传统的飞行轨迹设计方法的优劣.在指北式捷联惯导系统中,对惯性器件进行了建模并设计了惯导系统仿真软件.用所生成的飞行仿真轨迹对导航系统软件进行了测试.通过仿真比较,有效地验证了导航软件的正确性和可靠性.     

原油换热网络多变量预测控制

针对原油换热网络输入输出变量多、传统的控制方法控制难度大等问题,本文建立了用于仿真的Simulink辨识模型.利用模型预测控制原理,采用旁路控制的方法,借助预测控制工具箱(MPC toolbox)实现对换热网络Simulink模型的多变量预测控制,实现了输入变量平稳、输出变量控制稳定、控制精确及动态响应时间短等优点.在本机控制的基础上,借助OPC工具箱实现不同PC机问MATLAB与PHD数据库的实时交换,达到实时控制的目的,进而实现了整个换热网络的实时多变量预测控制.