基于Matlab/Simulink的防暴动能弹弹道仿真

介绍了Matlab/Simulink与M文件相结合进行防暴动能弹弹道仿真的方法,首先根据防暴动能弹的弹道特点简化了自然坐标系下的弹丸质心方程组,给出了防暴动能弹的致伤判据;然后介绍了如何采用Matlab/Simulink建立弹道仿真模型和编写M文件进行模型控制;最后对弹形系数分别为2和1.5时的9mm柱形橡胶弹进行了弹道仿真和分析,仿真结果较好地模拟了该动能弹的弹道特性和有效作用范围,该模型能够为动能弹的总体设计提供可靠的理论依据.     

火箭深弹弹阵特征计算模型和分析

通过建立六联装舰载火箭深弹弹着点计算模型,对单座和双座火箭深弹弹着点的特征进行了分析。在考虑首摇、纵摇、横摇、纵荡、横荡、垂荡等运动及扰动的情况下,分别对单座和双座六联装火箭深弹的弹着点坐标进行了仿真计算;研究了弹着点的统计分布规律;拟合出双座火箭深弹散布区域表达式和弹着点的联合密度函数。对比分析了单座和双座火箭发射器弹着点的特征的差异。结果表明,单座和双座发射器弹着点散布区域均呈椭圆形分布,由于发射参数的正态扰动,弹着点坐标均仍服从正态分布。     

火炮反后坐装置密封件工作压强数值仿真

导致火炮反后坐装置密封件失效的关键参数是密封件的工作压强.在反后坐装置和内弹道模型基础上,通过数值仿真方法,获得了某型火炮工作过程中驻退机和复进机各腔室压强变化曲线。分析了火炮使用过程中装药号、药温、射角、弹重、药室增长量、节制环内径磨损量、液体温度等参数对压强峰值的影响,最后给出了各因素综合作用下压强的最大峰值。     

基于Recurdyn的齿形推弹链推送研究

由于大口径火炮往往采用分装式弹药结构,在输弹过程中,弹丸必须要达到卡膛速度,以保证卡膛牢靠。为了保证弹丸卡膛速度的一致性,输弹速度必须随火炮射角变化而进行调整。对齿形推弹链在各射角下的推送速度控制进行研究,基于虚拟样机技术,通过分析推弹链工作原理,建立合理的控制算法,利用动力学分析软件Recurdyn和控制软件Matlab,建立其联合仿真模型并实现仿真运算,同时考虑到推弹链和弹丸的间接性冲击以及链条的多边形效应会导致推弹链运动的不稳定性,对销轴和链板进行刚柔耦合分析,以验证控制方案的可行性。     

探空火箭离轨扰动角分析

由于火箭的发动机存在推力偏心,火箭发射时火箭滑块会在发射装置导轨定向器凹槽内不断碰撞,这使得发射装置导轨产生一定的变形和挠度,影响火箭离轨射角精度。本文采取理论方法分析了火箭离轨时导轨的转角,确保了子午工程"鲲鹏1B"探空火箭的离轨扰动角满足要求,为其成功发射提供有力的理论支撑。     

舵片形状对舵控火箭靶弹气动特性影响研究

针对300 mm舵控火箭靶弹进行数值模拟仿真计算,研究其气动舵外形(舵片安装位置、舵片面积大小、矩形舵片的长宽比或梯形舵片的后掠角)变化对全弹气动特性的影响。研究得出,为了实现靶弹的准平飞弹道,需控制舵提供足够的升力和俯仰力矩,则舵控靶弹的舵片安装于弹头部与圆柱部结合处时具有较大的俯仰力矩及升阻比,此时控制效率较高;展弦比为2.68时,靶弹的俯仰力矩及升阻比较大,控制效率较高;较小后掠角的情况下具有较高的控制效率。     

可视化弹道的建模与仿真

有别于传统的弹道计算,可视化弹道仿真因其更加直观、形象,成为弹道仿真的发展趋势.以美国MSC公司的机械系统动力学分析软件ADAMS为平台进行了可视化弹道的仿真计算,分析弹箭在空中的飞行姿态和质心轨迹,特别针对脉冲力控制和气动舵机控制的有控弹道进行仿真,研究其控制能力.利用ADAMS软件可直观、形象地看到弹箭在空中运动的...     

舵控火箭靶弹的气动分析

在无控火箭靶弹的基础上,加装控制舵片改装为有控火箭靶弹。建立简化的舵控火箭靶弹三维模型,并利用数值计算的方法采用Fluent软件对火箭靶弹的气动特性进行了仿真分析。通过仿真得到弹加尾翼(无控)和全弹(弹+翼+舵,有控)的气动参数在舵偏角为0°时随攻角、马赫数的变化规律,以及不同舵偏角下的压力云图。     

基于MATLAB的某空对地导弹弹道仿真研究

针对某空对地导弹的弹道设计问题,利用MATLAB中的Simulink仿真工具对其进行仿真研究。对某空对地导弹建立了弹道数学模型和仿真模型,得到了导弹运动轨迹、速度变化、弹道倾角等数据曲线。仿真结果表明该仿真系统能够直观地反映出导弹弹道设计中的一些参数问题,为导弹的弹道设计提供理论和数据支持;仿真模型简单,结果直观。     

基于Adams的伞弹系统降落过程动力学仿真

伞弹系统在自由下落过程中具有非常复杂的动力学特性,仿真模拟其运动规律对于其结构设计和稳定性研究具有指导意义。文中以末敏弹稳态扫描段为例,建立了旋转伞弹系统的运动模型,并给出了基于Adams软件的多体动力学仿真结果。最后,结合末敏弹的作用机理和弹箭目标的外弹道理论,分析了各弹道诸元随飞行时间的变化规律。研究成果可应用于伞弹系统的设计分析、指导伞弹空投试验。     

基于轨迹规划的水下机械手电液控制系统研究

水下机械手是海洋油气开采及应急作业的重要装备,针对其作业特点,建立了机械手三维结构模型,分析了其运动学正逆解,研究了其末端执行器直线运动轨迹规划方法、电液系统模型及控制方法,以此为基础提出了基于轨迹规划的水下机械手电液控制方法。在Matlab／Simulink环境下建立了电液控制系统的仿真模型。     

水下枪械内弹道基本方程组的建立及MATLAB仿真

介绍了水下枪械发射的技术特点,分析了水下枪械内弹道与常规枪械内弹道的差异,以弹丸和枪管内水柱作为受力体建立了水下内弹道的简化模型,推导出了水下枪械内弹道基本方程组。利用MATLAB软件对其进行仿真得到的 p-t,v-t,p-x曲线与实验所得到的曲线具有较好的一致性,为水下枪械的设计提供了一定理论依据。     

Aircraft path planning with the use of smooth trajectories

A simplified method of plane trajectory calculation is proposed for solving the problem of planning a path defined by a sequence of waypoints. The trajectory consists of oriented segments of straight lines joined by clothoids (Cornu spirals). The efficiency of the method is validated by means of numerical simulations in the MATLAB/Simulink environment.     

火箭弹离轨参数测量中的图像处理方法

根据高速摄像系统在火箭弹离轨参数测量中的应用,介绍了火箭弹离轨参数测量原理,提出了帧相减、相关滤波定位、轴线自动提取等多种图像处理方法,并将这些方法应用于工程实际.实践表明,在利用帧相减和边缘跟踪技术进行粗定位的基础上,采用相关滤波技术在小区域进行定位可以减少计算量,使定位精度达到0.2个像元,而在轴线自动提取中,用灰度图像形态学边缘检测方法,可使姿态角测量精度优于0.5°.     

基于T-S模糊变权重MPC的智能车轨迹跟踪控制

为了协调智能驾驶车辆的轨迹跟踪精确性和稳定性,提高控制算法对不同工况的自适应能力,提出基于Takagi-Sugeno模糊变权重模型预测控制(Takagi-Sugeno fuzzy model predictive control,T-S FMPC)的轨迹跟踪控制策略。以前轮转角为控制变量建立MPC控制,并以实时横向位移误差和横摆角误差为模糊输入,通过T-S模糊控制在线优化MPC目标函数权重,协调权重矩阵对轨迹跟踪精确性和稳定性的影响。基于Carsim建立分布式驱动电动汽车的整车动力学模型,基于Simulink建立控制策略,通过双移线工况仿真及实车试验,验证了所提控制策略的有效性。仿真结果表明,相比于传统MPC控制,所提出的T-S模糊变权重MPC控制可降低横向位移误差达62.24%,有效提高轨迹跟踪精度;并且可使前轮转角波动减小37.46%、横摆角误差减小84.19%,显著增强轨迹跟踪稳定性;试验结果表明,在20 km/h、沥青路面双移线工况下,横向位移误差在0.12 m以内,横摆角误差在1°以内,且前轮转角控制曲线平滑,说明所提算法具有良好的控制效果和实用性。     

两栖六足仿生机器人的水陆运动控制研究

两栖六足机器人不仅需应对崎岖地形对陆地爬行提出的挑战,还要解决机器人在水下灵活运动的控制问题。因此,本文首先提出了基于深度强化学习的崎岖地形运动控制方法。通过MuJoCo为机器人执行爬行任务构建交互环境,并采用近端策略优化(PPO)算法训练智能体使其获取适应于不同崎岖程度地形的控制策略。仿真数据表明,陆地控制策略可使机器人在平坦、轻度崎岖、重度崎岖3类地形上快速、稳定地完成前进任务。针对水下运动控制问题,本文通过分析机器人动力学模型将其分解为：采用视线法与PID控制器解决平面轨迹跟踪和深度控制问题。水下实验表明,机器人可在平面快速跟踪Sigmoid曲线且轨迹偏差不超过0.11 m。深度控制实验中,机器人可平稳到达指定深度且控制精度在0.02 m以内。     

曲轴变形对轴颈中心轨迹影响的研究

研究了因变形而引起的曲轴倾斜对轴颈轴心轨迹的影响。通过曲轴倾斜角与外力之间的关系,把轴颈倾斜角引进了其轴心轨迹的计算中,研究了轴颈倾斜角对轴颈中心轨迹的影响。研究表明：曲轴变形会造成轴颈中心轨迹发散;随着外垂向力的增加,轴颈中心轨迹会逐渐发散。     

二阶波浪力的仿真计算

水下机器人在浅水水域受到浪流的影响比较大,其中波浪所产生的二阶波浪力对水下机器人的姿态影响很重要,在二阶波浪力的扰动下,将产生相应的低频非线性运动。而二阶波浪力的计算直接与它的振幅相关。首先研究了二阶波浪的仿真及运算,然后利用得到的波浪信息进行二阶波浪漂移力的计算并对其进行了仿真,给出了波浪力参数随浪向角变化的结果。该研究结果为水下机器人控制系统的设计奠定了基础。     

一类基于轨迹预测的驾驶员方向控制模型

驾驶员方向控制模型在人-车-路闭环系统仿真、驾驶员辅助系统开发和智能汽车控制中具有重要作用。在假设驾驶员具有汽车轨迹预测能力的基础上,提出一类基于轨迹预测的驾驶员方向控制模型。分别假定汽车在将来一段时间内保持恒定的横摆角速度或横摆角加速度,并结合汽车状态参数预测汽车的行驶轨迹,采用期望式、增量式以及期望式与增量式集成的转角决策方法建立5种不同的驾驶员模型。在ve DYNA/Simulink联合仿真平台上对各驾驶员模型进行仿真试验,结果表明,增量式驾驶员模型表现出良好的路径跟踪精度和很强的鲁棒性,期望式模型的转向操纵更加平滑,而集成式模型则具备综合优势。在ve DYNA/Labview硬件在环实时试验台架上对所提出的驾驶员模型进行模拟试验,所得结论与仿真基本一致。