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.     

基于Simulink的鱼雷控制系统仿真

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。该文首先描述了鱼雷动力学和运动学数学模型,给出了鱼雷水下空间运动的控制系统数学模型,详细论述了Simulink的鱼雷控制系统建模方法以及S功能函数的实现方法,并建立了Simulink仿真图形模型,最后给出了鱼雷控制系统的仿真方法,并对仿真结果进行了分析讨论。结果表明,所采用的Simulink与C／C 混合编程仿真方法,能够方便地建立鱼雷等复杂系统的图形模型,具有直观、高效、灵活的特点。     

一种新型三自由度下肢康复训练机器人步态机构运动分析及仿真

本文针对一种新型三自由度下肢康复训练机器人步态机构 ,建立了运动学方程 ;进行了运动方程解算 ;利用Simulink数学仿真工具进行了运动学仿真 ;根据理论和仿真结果 ,讨论了机构几何参数对步态轨迹的影响 ;仿真结果表明该机构能够模拟步态运动轨迹及脚踝运动姿态 ;分析结果为机构的结构优化设计和控制系统设计提供了必要根据。     

网络化鱼雷控制系统仿真

传统的鱼雷研发过程需要昂贵的水下试验,数学建模与仿真为开展系统测试和验证提供了一种经济的方法;目前,越来越多的鱼雷电子控制部件采用CAN总线模块,这种基于CAN总线的系统有利于系统部件的更新和功能增加,并使不同任务的重构容易实现;论文提出了网络化鱼雷控制系统半实物仿真平台,描述了鱼雷控制系统网络化互联结构、总线协议和通信管理方法,并进行了控制系统仿真实验;仿真结果表明该仿真平台能够满足网络化鱼雷控制系统性能研究和仿真分析的需求。     

声诱饵建模与仿真研究

随着水声技术的发展,水下武器对抗也日趋复杂.着重对水下武器中的声诱饵进行了声学特性的仿真研究,建立了声诱饵被动干扰、主动诱骗的仿真模型,并研究了海洋环境对声诱饵作用效果的仿真模型,并结合具体的仿真系统给出了一些仿真结论.该仿真研究可以为整个反鱼雷武器系统或舰载武器对抗鱼雷仿真系统提供仿真支持,为水声对抗仿真系统软件设计提供理论依据,从而对对抗器材的型号研制和战术使用具有一定的参考价值.     

鲁棒H∞滤波器在AUV航向控制中的应用仿真

研究设计了一个鲁棒H∞滤波器来解决自治水下机器人（AUV）航向控制系统中部分难以测量状态变量的估计问题，并将其应用在AUV的航向控制系统中．建立了自治水下机器人在体坐标系下水平面运动的运动方程，并在特定的工作点对方程进行了线性化处理，得到了自治水下机器人的控制设计模型．基于线性矩阵不等式（LMI）方法对AUV航向控制系统设计了一个鲁棒H∞滤波器,并对该滤波器应用于AUV航向控制系统进行了仿真试验．仿真结果表明，该鲁棒H∞滤波器能够较好地抑制测量噪声的影响，较准确地估计出系统的状态变量，能够提高AUV航向控制系统的控制品质．     

鲁棒H∞滤波器在AUV航向控制中的应用仿真

研究设计了一个鲁棒H^∞滤波器来解决自治水下机器人（AUV）航向控制系统中部分难以测量状态变量的估计问题，并将其应用在AUV的航向控制系统中．建立了自治水下机器人在体坐标系下水平面运动的运动方程，并在特定的工作点对方程进行了线性化处理，得到了自治水下机器人的控制设计模型．基于线性矩阵不等式（LMI）方法对AUV航向控制系统设计了一个鲁棒H^∞滤波器，并对该滤波器应用于AUV航向控制系统进行了仿真试验．仿真结果表明，该鲁棒H^∞滤波器能够较好地抑制测量噪声的影响，较准确地估计出系统的状态变量，能够提高AUV航向控制系统的控制品质．     

无线网络环境下控制系统的仿真研究

由于无线网络控制系统的复杂化,在分析和设计的过程中,联合仿真是研究无线网络控制系统必须解决的关键问题之一.着重介绍一种基于MATLAB/SIMULINK的联合仿真工具--TRUETIME工具箱.首先介绍工具箱的组成,然后利用该工具箱,以直流电机为对象,建立一个无线网络控制系统仿真模型,最后数值仿真说明该方法的有效性.     

潜空战术导弹纵向特性分析及控制系统设计

对潜空战术导弹的水下和空中运动分别建立了纵向质心运动方程,分析了出水前后的弹体纵向特性并完成了经典方法的控制系统设计,最后分别给出了Simulink质心弹道和六自由度弹道对比仿真验证;结果表明,潜空导弹质心运动方程可简捷有效地设计期望弹道和分析弹体特性,据此设计出的控制系统可以顺利实现对潜空导弹的全程控制,提供了一套完整的潜空战术导弹纵向特性分析方法和控制系统设计方法。     

小型四旋翼无人飞行器控制算法研究

根据牛顿定律和欧拉方程,建立小型四旋翼无人飞行器的动力学模型,并设计四旋翼飞行器的控制系统。利用经典PID设计位置环控制回路和专家PID设计姿态环控制回路。对控制系统进行仿真,从仿真结果来看,该控制系统可使飞行器准确到达指定位置,并保持稳定的悬停姿态。     

时间最优的直升机对海攻击导引方法研究

就一架舰载直升机与多艘导弹艇的对抗攻击建模问题进行了研究,目的在于用最短的时间将舰载直升机导引到有多艘导弹艇的作战区域.文中在运用微分对策理论的同时结合了局部优化的思想,建立了攻击时间尽可能短的数学模型,进而推导出了对抗多方为达到各自作战目所应采取的最优控制策略,并给出了实现步骤与方法.最后,对一架舰载直升机与两艘导弹艇的对抗进行数值仿真,该直升机根据所建模型的要求在以尽可能短的时间击毁一艘导弹艇的同时与另一艘导弹艇保持最短距离,进而也能以最短时间迅速接近下一战区.仿真实例表明,文中的模型和方法可在一定程度上为实时作战指挥系统的研制、开发提供技术支持及理论依据.     

宽频鱼雷自导目标回波模拟仿真

目标模拟器是鱼雷自导系统设计的重要仪器。该文的目的是给出宽频水下目标回波信号模拟的软件仿真流程,为实际应用中目标模拟器的硬件实现提供一个较完整的软件基础。文章以宽带信号处理的理论为基础,对自导系统中常用到的各种信号和目标回波的模拟（包括目标距离、方位和速度的模拟）方法做了细致的讨论,给出了多普勒频移、时延、环境噪声和海洋混响的模拟方法和Matlab仿真结果。其中,在模拟海洋混响时采用了性能较好的椭圆滤波器。文章最后还给出了对多目标和动目标的Matlab仿真结果。结果表明实际中用硬件来模拟宽带水下鱼雷自导目标回波信号是可行的。     

基于粒子系统的舰船尾流建模与仿真

在尾流自导鱼雷弹道设计与作战使用研究中,需要建立逼真的水面舰船尾流模型,用以进行鱼雷进出尾流的判断。舰船尾流是1种具有较好统计特征的随机物理场,与舰船速度、航向、位置等机动轨迹与海况存在内在的关联。而粒子系统正是解决这种随机物理场的最有效方法。根据舰船尾流的外在特征,采用粒子系统研究建立了舰船尾流模型,实现了舰船各种机动条件下尾流的模拟和鱼雷尾流探测的仿真,为尾流自导鱼雷的弹道研究提供了很好的技术支撑。     

一种非线性优化控制方法及其在鱼雷控制中的应用

提出了一种带优化修正函数的非线性ＰＩＤ控制器设计方法,通过对控制器参数离线寻优,并对修正函数在线优化调整,可用它设计出性能优良且易于工程实现的控制器,然后用地为某型鱼雷非线性系统设计了弹道深义控制器并在各种人水条件下进行了仿真研究,仿真表明,所设计的鱼雷非线笥弹道深度控制系统具有良好的动、静态特性,且对鱼雷人水条件的变化具有较强的适应性。     

基于变结构控制的反鱼雷鱼雷姿态解耦控制

反鱼雷鱼雷由于攻击对象的特性要求具备较好的机动性,鱼雷作姿态机动时控制通道间的耦合,使得传统鱼雷控制技术无法达到控制目的,本文在构建反鱼雷鱼雷姿态运动子系统状态方程的基础上,采用变结构控制策略设计了反鱼雷鱼雷姿态控制器,理论推导和仿真表明:所设计的控制器能够使得反鱼雷鱼雷姿态角稳定地跟踪弹道所需航向角,实现了鱼雷姿态子系统间的解耦控制.     

潜艇机动对鱼雷捕获概率影响的仿真研究

潜艇速度、深度与航向的变化,会引起潜艇辐射噪声声源级和目标反射强度的变化,从而将改变声自导鱼雷对潜艇的被动或主动自导作用距离.该文根据声纳方程以及鱼雷目标的能量检测模型,仿真分析了潜艇以不同速度航行时被被动自导鱼雷发现的概率、相同检测概率下不同舷角上鱼雷主动自导发现潜艇的距离及不同深度上被动自导鱼雷发现以相同速度航行的潜艇的概率.该文对研究水声对抗中潜艇的机动决策以及对研究自航式声诱饵的使用问题具有重要参考价值.