自寻的反坦克导弹击顶方案及其制导律

本文提出了自寻的反坦克导弹的击顶控制方案、理想弹道参数的选取原则,并建立了导弹-目标相对运动方程。采用基于状态方程的预测控制算法求取了击顶最优制导律,并根据导弹特点,将控制对象分解为3个子系统,从而大大减少了所需内存贮量和实时计算量。与采用经典最优控制方法提出的自寻的导弹击顶方案及控制器比较,本文采用与实际较接近的空间模型作为控制对象,该方案允许导弹末制导初态有较大散布,不必估算剩余飞行时间。仿真表明,该方案对风、推力偏心、气动力参数干扰等具有较强的抗干扰能力,因此是一个较好的击顶方案。     

梁弯曲振动的键合空间表示及其在炮口扰动分析中的应用

为模拟梁类复杂系统的动力学行为，基于键合空间理论建立Timoshenko梁弯曲振动的动力学模型和固有频率特性分析方法。定义梁单元势、流、动量和位变空间向量，推导以动量空间向量和位变空间向量及其1阶导数表示的梁单元状态方程；通过直接求解特征值问题获得梁弯曲振动的固有频率和相应振型，所提方法与解析法计算的前6阶固有频率最大相对误差为0.796 0%,MAC不小于0.997 2,说明梁弯曲振动键合空间模型是正确的。在此基础上，将所建梁弯曲振动键合空间模型嵌入某火炮自动机系统发射动力学模型中，开展了炮口扰动分析，仿真与连发射击试验测试结果相符，说明所建炮口扰动分析模型是正确的，为弹炮耦合发射系统动力学分析提供了新方法。     

战术地地导弹爆高延时方案计算与分析

提出用摄动制导原理延时控制爆高的新方案。在末修结束时，由弹上机计算延时修正量，通过延时控制爆高，数值计算表明，该方案可以大大减小主动段各种干扰带来的误差     

一种时变线性系统调节器设计的新方法

文中针对一般时变线性系统，提出了一种以对象系统矩阵和控制矩阵的参数变化范围为主要依据的在线自动分段原则，并在此基础上研究了全程滑态超平面的设计选取与变结构调节器设计方案。数字仿真表明，该方案具有算法简单易行、控制量小及鲁棒性好的优点。     

复杂组合结构振动试验的有限元-统计能量混合建模与分析

对某一梁板组合结构进行振动台试验,并对该结构振动试验进行有限元-统计能量(FE-SEA)混合建模分析,将梁板组合结构与振动台工装连接的梁建立为环形梁统计能量子系统,从而对其施加约束来实现振动台加速度载荷的施加。分析了内声腔以及外部空气对结构振动的影响,并将有限元-统计能量(FE-SEA)混合模型计算结果与试验结果进行了对比分析。结果表明,梁板组合结构振动试验的FE-SEA混合模型计算结果与试验结果基本吻合,验证了使用H-混合模型方法进行梁板组合结构振动分析的有效性。     

导弹仪器支架有限元分析

根据某导弹仪器支架的结构设计方案 ,利用大型有限元结构分析软件 ANSYS,采用梁、板壳和质量单元描述结构主体 ,用局部刚化模拟仪器支架转角和加强处 ,并对其上的仪器设备和电缆的模拟作了有益的尝试。通过细致的网格划分 ,建立了较为合理的结构有限元动力学计算模型 ,对其进行了结构强度和振动模态分析。计算结果预示和验证了仪器支架的结构性能 ,进而为进行结构振动控制设计提供了理论参考依据。     

身管横向固有振动的半解析解法

为了获得更加精确的身管横向固有振动解,将身管简化成多段考虑截面剪切变形和转动惯量的变截面Timoshenko梁,由此建立了身管的横向振动方程。应用Chebyshev正交多项式将身管的横向振动展开,合并边界条件和各段梁的连接条件可获得一组身管横向固有振动方程组,求解该方程组即可获得变截面身管的固有振动特性。数值算例表明：该方法求解高效,具有良好精度、能适应各种边界条件。     

基于双模态控制器设计导弹滚动通道驾驶仪

针对导弹滚动通道动态响应快、超调量小、干扰抑制能力强的问题，提出应用PID-bang-bang双模态控制器来设计滚动通道驾驶仪的控制方案。该设计方案综合了bang-bang控制器具有鲁棒性强、动态响应快和PID控制器具有良好稳态品质的优点。最后通过仿真验证了该方案对抑制较强干扰的有效性。     

一种热塑态真空振动装药工艺

为提高弹药产品质量及生产过程的本质安全度,改善现有热塑态装药生产条件,针对常规热塑态装药方法存在的缺陷,提出一种将真空振动装药法引入热塑态装药工艺设备的设计方案。综合应用自动控制技术、大型真空室振动装药技术,实现了对弹药产品热塑态装药过程的自动控制,建立了热塑态装药生产线,并在某产品试制中得到成功应用。实践证明:该生产线提高了弹药装药质量和本质安全度,具有较高的经济效益和社会效益。     

武器振动对射击精度影响因素的估算

试图将武器主体结构简化成某种特征，从而应用一般梁的振动理论，导出武器振动特征量表达式，通过估算武器振动特征量，了解梁武器在动对射击精度影响的程度。     

基于Hamilton原理的柔性多体系统动力学建模方法

首先基于Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理建立起一般柔性体连续系统的动力建模方法,进而以水平面内作大范围回转运动的柔性梁为例,在Ｅｕｌｅｒ－Ｂｅｍｏｕｌｌｉ梁模型的假设前提下,根据轴向不可虎的柔性梁的几何约束条件,推导出作大范围刚体运动的柔性梁连续系统的一致线性化振动微分方程。     

弹性体导弹主动减振组合控制器设计

将导弹弹体弹性变形引起的附加气动力引入导弹刚体运动方程和弹性振动方程,推导出弹性体导弹数学模型,在此基础上引入主动作动力,建立起适合进行主动减振设计的弹性体导弹状态空间模型.针对解耦的刚性子系统设计H∞控制器模拟刚体导弹控制器,针对弹性子系统设计LQR控制器,再考虑耦合项对弹性子系统进行控制器设计,得到主动减振组合控制器.仿真结果验证了所设计的组合控制器在保证弹体运动姿态控制的同时具有较好的减振效果.     

特种车辆振动半主动控制策略

针对提高特种车辆行驶舒适性对减小由路面引起的特种车辆振动的急需,建立特种车辆天棚阻尼半主动控制策略.基于多体系统传递矩阵法,分别建立1/2特种车辆被动控制和半主动控制悬架系统动力学模型;采用天棚阻尼控制策略建立基于簧载质量速度的半主动悬架负反馈控制方法,分别在频域与时域内进行响应特性分析,并与振动被动控制方法进行计算比较.结果表明:该方法可有效改善特种车辆振动情况,对特种车辆车体质心加速度、动行程和车轮质心动行程的振动控制十分有效.     

一种长悬臂梁结构动力学建模方法

为了有效抑制长悬臂梁结构在受到固定端持续传来的周期性振动时在远端连接处产生的疲劳破坏,保护悬臂梁结构,需要对其远端连接处保持的辅助支撑机构施加一定的主动抑振控制算法。为此提出悬臂梁结构动力学建模,为控制算法分析、参数设计和研究提供模型基础。在对欧拉-伯努利梁振动模型和柔性基础简化模型的分析基础上,根据固定端输入的周期性振动信号推导出辅助支撑点处的含柔性基础悬臂梁振动微分方程,并结合梁的结构推导出符合实际的结构动力学模型。通过计算仿真,获得柔性基础悬臂梁的动态响应并确认了模型的准确性。因此为长悬臂梁结构提供了一种有效的建模方案并对具有柔性基础的机械臂的振动抑制具有一定的借鉴意义。     

刚体运动加速度传感器

对于火炮结构而言,加速度响应量可分为弹性振动加速度和刚体运动加速度。本文的目的是提出一种强冲击刚体运动加速度传感器,以解决火炮尤其是大口径火炮后坐部分后坐刚体运动加速度测量,消除传统测量方法测量信号中出现的结构应力波或弹性波干扰现象。利用电磁感应原理和机械原理,将微型角加速度敏感元件的角量转化为运动物体的线量。敏感元件不固定在运动物体上,完全隔离由于弹性波引起的信号干扰,确保输出量仅为刚体运动加速度信号。它也是其他物体大行程刚体运动加速度测量的理想传感器。     

某车载炮系统振动特性研究

车载炮系统的射击精度与其自身的结构动态特性密切相关。因而很有必要研究火炮结构的振动特性对火炮射击精度的影响。利用多体系统传递矩阵法将车载炮系统处理成由多个刚体、集中质量、空间弹性梁并按一定的方式铰接而成的刚弹耦合系统。利用传递矩阵法并依据确定的传递方向,可将车载炮系统由下到上依次划分为：车轮、车体、除去起落部分的回转部分、除去后坐部分的起落部分、炮闩、身管和炮口制退器。每个部件可按照自然属性视为刚体、弹性梁和集中质量。建立了车载炮系统的动力学模型,利用Matlab编程计算并得到了某车载炮系统的振动特性。     

柔体火箭弹道模型的建立

以低速旋转的尾翼式火箭为研究对象,以梁的弯曲理论为基础,进行微元体和刚体的受力分析,推导出柔性火箭的弯曲变形方程,建立了柔性火箭飞行运动和柔性弯曲变形耦合的动力学模型。     

超声速双轨火箭橇系统两级减振与分析

针对刚性双轨火箭橇无法满足导弹控制装置在马赫数为2条件下的力学环境试验要求,分析了刚性双轨火箭橇的振动数据和特性,发现火箭橇振动响应与运行速度强相关,振动均方根随速度的增加呈非线性增加趋势,火箭橇刚度越大,振动响应越大,当速度为900 m/s时,刚性火箭橇振动响应均方根值达到120g,火箭橇试验中产生的振动表现为随机振动,频带范围覆盖了5～2 000 Hz,且低频振动十分剧烈。根据火箭橇的振动特性,将天然橡胶与滑靴一体化融合设计为减振滑靴,减小滑靴刚度,从而降低由靴轨冲击碰撞引起的振动,实现了火箭橇振源处的一级减振,在被试品与橇体接口处采用硅橡胶实现二级减振。通过动态特性响应仿真、振动台试验、橇轨耦合动力学计算和火箭橇试验进行了验证。研究结果表明:双轨火箭橇通过两级减振后,从振源和传递路径两方面将侧、竖向振动过载控制在了12g内,并实现了100～2 000 Hz内宽频域段减振,被试品侧、竖向减振效率分别达到52%和70%,能够为导引头类火箭橇试验提供验证技术支撑。     

悬臂板振动控制传感器/致动器优化配置

针对悬臂板的振动主动控制问题，首先利用有限元分析方法给出了悬臂板的动力控制方程。对于单独控制悬臂板的每阶模态振动，采用同位配置的方法，利用有限元分析方法分析传感器／致动器的配置，给出了目标函数，并将有限元分析方法与遗传算法结合，给出了一种新的传感器／致动器优化配置方法。     

基于状态反馈控制的柔性臂系统振动抑制

以典型的挠性结构——柔性臂为研究对象,建立了柔性臂系统的分布参数模型,在柔性臂上粘贴压电陶瓷片作为传感器和致动器,将分布参数模型转化为集中参数模型,最后针对柔性臂系统设计了状态反馈控制器。实验研究结果表明,柔性臂的低阶振动得到了很好的抑制。