水下滑翔机浮力调节机构布局研究

水下滑翔机是一种新型的海洋观测平台。通过力学关系对浮力调节机构的布局进行了详细研究,分析了将浮力调节机构布置在艏部和艉部的优缺点,在此基础上提出了将浮力调节机构布置在中段的某一位置,在定量的打油或回油过程中,质浮心距保持基本不变,为水下滑翔机的机构设计提供了参考。     

UUV浮力调节控制器的设计

介绍了浮力调节的控制原理,列出了核心硬件电路和软件流程。浮力调节器以单片机为主控芯片,通过水舱液位和海洋状态参数计算浮力调节值,进而实现了UUV的自主浮力调节。     

重力驱动水下滑翔机调控系统设计与仿真

水下滑翔机是一种依靠重浮力驱动的自主无人水下航行器。为了研究水下滑翔机运动参数与控制变量的关系,首先对重力驱动式水下滑翔机进行了总体分析,设计了重浮力调节机构和重心调节机构。为了获得水下滑翔机调控系统的具体调节参数,对重浮力调节装置安装在艏部的水下滑翔机进行了受力分析,根据Newton-Euler方法建立了水下滑翔机的运动学方程,利用Matlab软件进行仿真计算,得出了定常运动状态下攻角、俯仰角和速度随着重物块移动距离增大或净浮力质量增加而单调递增,净浮力质量一定时,水平速度存在极值。最后,基于能获得最大水平速度考虑,确定了重心调节装置和重浮力调节装置的参数。     

基于梯度粒子群算法的纵横向机动跳跃弹道设计及优化

为了增强导弹弹道的机动性能和突防效果,采用2级发动机多次点火及横向机动技术,建立了纵横向机动跳跃弹道模型。针对模型中弹道计算时间长、优化参数多的问题,提出并设计了梯度粒子群算法,将梯度搜索的思想融入到粒子群算法中搜索全局最优解,相应改变微粒速度位置向量的更新方式。仿真结果表明,该算法能够有效地解决纵横向机动跳跃弹道模型的优化问题并具有快速收敛性。     

基于浮力补偿的水下无人平台低速状态最优控制研究

针对无人水下作战平台(UUV)低速状态受扰动后带来的稳定控制困难问题,提出了一 套行之有效的最优控制策略。通过建立UUV 纵平面运动数学模型,并对模型进行线性化处理,得 到了水平舵和浮力补偿双输入系统状态方程,进而设计了一种基于浮力补偿的线性二次型最优控 制方案。通过仿真实例,与经典控制方案进行了比较,结果表明,最优控制方案调节时间可以缩短 一半,能更快、更有效地实现扰动后的系统状态稳定,从而验证了该方案的可行性和优越性,为无人 水下作战平台低速状态载荷投放稳定控制提供了理论参数依据。     

无人机动平台组合导航系统

以无人机动平台的组合导航系统为对象,根据无人机动平台导航的高精度的使用要求,运用导航定位系统整体设计思想,对组合导航系统进行原理分析,组建了机动平台组合导航系统的系统模型,并基于联邦卡尔曼滤波的信息融合技术,最终实现了无人机动平台组合导航系统的高精度数据融合导航。实验证明,该导航系统性能良好,能够满足无人机动平台的导航需要。     

陆域机动平台越障技术的发展现状与发展趋势分析

探索复杂地形等任务对陆域机动平台的越障性能提出了更高的要求.通过查阅大量文献,对目前已有的越障方案加以总结、分类,对每种类别的越障方案进行举例说明.分析目前陆域机动平台越障技术的发展思路,对其发展趋势进行了预测,得出了仿生学原理在未来陆域机动平台越障技术研究中的重要意义.     

摇臂悬挂机动平台运动姿态调节最优控制研究

摇臂悬挂机动平台运动自由度多且运动姿态调节复杂,以机构运动学控制为主的运动控制方法,不能准确描述驱动关节力矩与车体轨迹和姿态的关系。基于质心动力学模型和二次规划方法,建立了一种适用于轮腿复合移动类型车辆整体运动姿态调节的通用动态优化控制框架;以基于动力学模型的二次规划方法为主,结合系统逆运动学控制,实现了对车轮地面反作用力的直接控制。利用上述控制方法,对机动平台的侧倾、俯仰、联合姿态调节及其在颠簸路面下的应用进行仿真。结果表明,该动力学运动姿态调节动态优化控制方法能够满足实时性和控制精度的需求。     

剖析X-37B的轨道机动能力

通过分析X-37B项目形成发展的历史,说明了在轨机动能力一直是美国军方对空天飞机的主要追求,这种能力是使它成为太空武器平台的核心技术.剖析了X-37B的轨道机动机构、气动外形、可能的复合机动变轨方式以及影响在轨时间的诸因素.指明了返回再入大气后X-37B没有作战能力.     

变频调速技术在煤气厂高压排风机中的应用

针对煤气厂煤气输送系统的节能降耗,应用变频调速技术对高压排风机进行改造,即用1台高压变频器驱动D350风机调速运转,改变过去的阀门节流调节方式为风机变速调节方式,针对工况流量改变风机转速,消除阀门上的节流损失,解决大循环回流问题,节约电能.     

鱼雷小角度入水过程仿真

针对鱼雷小角度入水问题,采用多相流混合模型及动网格方法,分析了鱼雷在小入水角条件下的入水空泡形成过程,以及雷体外形与入水空泡壁的相互作用特点,获得了不同入水角、入水攻角条件下俯仰力矩及力矩作用点位置在入水过程中的变化规律。仿真结果表明,减小入水攻角、延迟动力点火将有助于避免发动机失速、鱼雷跳水等异常现象,采用泵喷射推进器有利于鱼雷入水过程的稳定。     

救生机器人推进器的3维反问题设计与性能校验

针对水上救生机器人难以实现快速稳定航行的问题,采用3维反问题设计理论对机器人推进器进行几何设计并对相关参数进行匹配,在合理假设条件下,将喷水推进泵内的有旋流方程进行有效分解获得周向平均流动方程和周期性脉动流动方程。使用速度矩沿流线的分布来控制叶片的载荷,运用计算流体力学对所设计的喷水推进泵进行水力性能校验,结果表明：在毂径比较大等特定条件约束下,喷水推进泵的水力效率达到80.38%,并且在较宽的流量范围内保持高效,叶轮表面压力沿轴向分配合理,没有局部低压区,叶轮推力满足预期性能,验证了设计思路和参数配置的正确性。     

基于非等距线阵的水声同步时延差定位算法

针对水声定位系统是水中兵器试验或水声对抗任务所必须的基础测量系统,提出了基于水平非等距线阵定位技术、相关波门修正时延差等技术设计鱼雷水声同步定位系统的快速定位算法,介绍了该算法的工作原理和实时轨迹修正方法。经Matlab仿真对比验证表明该算法正确可行。该非等距线阵定位系统具有布阵灵活、经济可靠等优点,可在更广泛的阵元载体平台上安装使用,为设计鱼雷中远程、短基线或超短基线水声定位系统提供借鉴。     

水下固定反潜平台发展探讨

为发展我国水下固定反潜平台技术,探讨水下固定反潜平台的发展原则和发展策略。通过分析3种国外典型水下固定反潜平台的发展现状及优缺点,论证发展水下固定反潜平台的必要性和紧迫性,并瞄准海军作战需求,结合科技发展水平,构建了水下岸站的发展思路。该研究成果可为水下固定反潜平台发展决策提供有益参考。     

PLC模糊变频恒压供水系统

针对高位水塔或直接水泵加压供水方式供水质量低下且浪费电能的情况,提出以PLC、变频器为核心,采用模糊控制方法构建恒压供水系统。系统运行时,网管水压通过压力变送器变成0-10V,然后经V／F转换电路转换成0—2kHz的频率信号,由X0端输入PLC中,PLC再将所测压力值与设定值比较,通过模糊运算输出信号,控制变频器的工作频率,进而控制器水泵的速度,调节网管的水压。近一年的试运行证明该系统效果良好。     

混流式喷水推进泵叶轮刮擦故障诊断方法

针对喷水推进泵的叶顶间隙过大或者过小都会影响喷水推进船航速的问题,提出一种利用泵壳体振动和输入轴力矩参量对叶轮刮擦故障进行识别的方法。在介绍混流式喷水推进泵叶轮径向摩擦振动机理的基础上,对装有2台喷泵的某高速巡逻艇的实船试航,通过获取的靠近叶轮的壳体振动信号以及输入轴力矩信号分析,得到了具体的故障特征指标。该分析结果为使用人员及时对这类异常状态做出快速、准确的判断,及时调整叶轮安装的状态以防止更大事故的发生提供了参考。     

基于CATIA的维修性信息嵌入技术研究

为提高维修性并行设计时维修性信息的交互效率,建立维修性信息模型。同时基于Automation技术,对三维CAD软件CATIA进行二次开发。通过建立维修性辅助设计工具条,实现将维修性信息嵌入到CATIA设计环境中,方便进行察看和修改,从而为维修性的并行设计提供一个良好的平台。最后以柴油机淡水泵的设计为例进行应用验证。     

高机动平台电缓速匹配技术综述

高机动平台的发展表明,高速行驶等机动性能提升导致持续制动功率不断增加、采用单一机械制动其摩擦部件温升过高,亟需加强制动系统缓速匹配的研究。通过分析高机动平台典型制动工况,明确了缓速匹配的设计输入;对多类型缓速技术的发展现状和特性进行分析,提出一种适合高机动制动匹配的新型电缓方案,分析研究了新型电缓的主要关键技术;以40 t级高机动平台为背景进行新型缓速性能研究,为高机动平台缓速制动研发提供一种新的技术途径。     

高压油管结构对电控单体泵燃油系统性能的影响

利用复杂系统建模与仿真AMESIM软件建立电控单体泵燃油系统一维液力仿真模型,并进行了试验验证。通过对不同高压油管结构参数的燃油系统进行仿真研究,分析高压油管长度、内径及内壁粗糙度对单体泵供油压力、喷油压力及循环喷油量等燃油系统性能参数的影响。结果表明,高压油管结构变化引起系统高压容积、流通阻力、节流损失、流动损耗的综合作用是影响系统性能的主要原因,油管长度过长或内径过小会引起系统性能不规律变化。     

轴向柱塞泵空化时气相动态演进过程及影响

针对轴向柱塞泵在工作过程可能出现的空化现象进行研究。目前使用的稳态流体模型在计算流体属性（密度和体积弹性模量）时没有考虑气体演进的动态特征。针对此问题,提出一种动态流体模型,该模型考虑液压油中气体（空气）的动态演进过程,包括气体的产生、消解以及在不同控制体积之间的输运和分布。应用此模型到轴向柱塞泵的压力流量特性仿真中,分析了气体影响泵特性的内在机理。分析结果表明：稳态流体模型会低估空化对泵出口流量和压力的影响,而动态流体模型从本质上揭示了空化时泵出口流量压力脉动的增加以及平均流量的降低是因为气相对流体可压缩性的改变。