基于高斯混合-隐半马尔可夫模型的双侧独立电驱动无人履带机动平台纵向决策方法

基于运动学和动力学模型的电驱动无人履带机动平台纵向决策研究存在自适应能力差、难以获得精确的模型参数等问题。针对无人履带机动平台直驶遇到障碍物并接近障碍物的行驶工况,根据驾驶数据提出一种驾驶员纵向决策机理,使用高斯混合-隐半马尔可夫模型对熟练驾驶员纵向决策过程进行建模。使用高斯混合模型对驾驶员在直驶接近障碍物过程中的意图进行辨识,并对驾驶行为进行聚类和量化;通过隐半马尔可夫模型描述驾驶员决策转移过程与相同决策的持续时间;进行不同地面条件下的实车验证。试验结果表明：所提出的驾驶员模型可以很好地模仿驾驶员纵向决策机理,使得最大加速度小于3.5 m/s²,最大减速度大于-4.5 m/s²,决策边界平均加速度绝对值趋近于0.8 m/s²;通过对不同地面条件下的决策持续时间分布进行再训练,该方法可以不依赖地面参数从而适应不同环境条件。     

ITO防电磁辐射玻璃制备方法及性能研究

采用直流磁控溅射技术在玻璃基板上沉积ITO薄膜,通过调整基板温度、薄膜厚度得到了最低方阻1.4Ω/□,薄膜透光率超过76%。对样品在150 kHz到18 GHz频段内电磁屏蔽效能采用屏蔽室法进行测试,1 G频率点得到的屏蔽效能最好,达到了54 dB,在屏蔽困难的低频段,150 kHz频率点的屏蔽效能达到24 dB。     

人工合成爆炸震动时程的拟合目标谱方法

为研究地下防护工程中爆炸震动的抗震与隔震问题,提出了人工合成爆炸震动时程的拟合目标谱方法,阐述了拟合目标谱法的计算方法和过程。在生成非平稳加速度时程时,采用了近区和远区两种类型爆炸震动加速度的波形函数,导出了爆炸震动近区和远区的包络线函数。介绍了爆炸震动设计反应谱的构造方法,给出了修正的爆炸震动设计反应谱函数。针对一掘开式工程,采用拟合目标谱方法人工合成了感生地震动的加速度时程。算例表明,经过迭代调整后的计算反应谱可以在给定拟合精度内接近目标反应谱,合成的爆炸震动时程满足频谱设计要求,能够反映出爆炸地震动的频谱特性和强度非平稳性。     

潜望式激光通信终端的扰动抑制与动态跟踪方法

潜望式激光通信终端系统内部执行机构的力矩脉动以及外部扰动等因素,会影响通信链路建立过程中伺服系统的跟踪精度与稳定性。为提高伺服系统的抗干扰能力与跟踪性能,采用降低执行结构的力矩波动、提升系统运行速度平稳性的方法,对系统的低速平稳性以及动态跟踪过程进行测试和分析;通过通信终端控制系统的动态跟踪实验,验证控制策略的有效性。实验结果表明：在最大速度为0.131°/s、最大加速度分别为0.137°/s²、0.329°/s²的平台扰动条件下,方位轴和俯仰轴的粗精复合跟踪精度都可以达到2 μrad以内,验证了通信终端伺服系统的抖动抑制能力及其系统的动态跟踪性能。     

基于SNVA的机动目标状态估计

利用位置预测估计值与位置滤波估计值之间的偏差进行加速度方差自适应调节,提出一种基于状态噪声方差自适应(SNVA)的机动目标状态估计方法。采用SNVA对目标加速度噪声方差进行自适应调整,实现了对当前统计模型的改进; 利用扩展卡尔曼滤波算法对目标状态进行估计。仿真结果表明,基于SNVA的扩展卡尔曼滤波算法对机动目标速度估计的绝对误差小于0.1 m/s,加速度估计的绝对误差小于0.1 m/s²,能够对机动目标的状态进行准确的估计。     

RDX驱动台阶式飞片的速度试验研究

为提高RDX驱动台阶式飞片的可靠性，基于光子多普勒测速技术(Photonic Doppler Velocimetry,PDV)搭建了激光点火RDX驱动台阶式钛合金飞片的速度测试系统，试验研究了RDX装药量、飞片剪切厚度及飞片厚度对飞片速度的影响。结果表明：当装药量从40 mg增加至85 mg，飞片峰值速度由494.46 m·s^-1线性增加至591.86 m·s^-1；当飞片剪切厚度从0.2 mm增加至0.8 mm，飞片峰值速度由508.98 m·s^-1线性增加至557.53 m·s^-1；当飞片厚度从1.0 mm增加至2.5 mm，飞片峰值速度由561.32 m·s^-1指数衰减至397.34 m·s^-1，同时飞片动能由1.347J线性增加至1.688 J。因此，通过增加RDX装药量、飞片剪切厚度或飞片厚度可以提高RDX驱动飞片冲击起爆的可靠性。     

高速履带车辆机电悬架惯量分析与滤振缓冲设计

为解决高速履带车辆机电悬架在高频区性能恶化与结构可靠性的问题，分析基于扭杆的机电悬架刚度特性，求解悬架杆系复杂运动关系，计算机电执行器的等效惯性质量，建立考虑惯性质量与负重轮阻尼的2自由度机电悬架模型。量化分析惯性质量对悬架性能的不利影响，得到影响悬架平顺性、部件可靠性的惯性力的频域分布区间与功率谱密度分布区间。根据悬架惯性力的频域分布，以及悬架动挠度的幅频特性，提出滤振与缓冲的措施，建立带有滤振缓冲器的悬架模型。仿真和试验结果表明：滤振缓冲能够有效降低惯性质量影响，在D级路面40 km/h行驶工况下，将原惯性力的均方根值由原2 143 N降低至175 N。同时簧载质量加速度均方根值，由原3.510 8 m/s²降低至1.268 2 m/s²。台架测试证明齿圈应力在采用滤振缓冲措施后得到较大衰减，最大值由519.9 MPa降低为110.1 MPa。通过仿真和试验，验证了滤振与缓冲的措施能够提升机电悬架的性能，有助于解决惯性质量带来的高频区性能恶化的问题。     

炸药周围水层对空气冲击波反射超压影响的实验研究

通过在容器内用适量水包裹炸药进行水消减冲击波的爆炸实验,研究水与炸药的质量比值、比例距离对冲击波反射超压的影响,并对水消减冲击波的规律进行了分析。研究结果表明：相比于无水爆炸,置水后冲击波反射超压随比例距离增大呈先增后减趋势,在比例距离为0.255 m/kg¹³时,置水后的反射超压峰值均大于无水时的结果,且随着水药比的增大而增大, 水药比为6时的压力峰值可达无水时的8倍;当比例距离增大至1.21 m/kg¹³时,水可以显著降低反射超压峰值,相比无水爆炸降幅可达60%.     

环氧丙烷/空气混合物气-液两相燃爆特性

为了探究环氧丙烷云雾燃爆特性,采用20 L球形液体燃料爆炸测试系统,研究了点火延迟时间和质量浓度对环氧丙烷/空气混合物爆炸特性参数的影响,同时采用高速相机拍摄火焰传播过程,并利用比色测温技术重构了火焰温度场动态云图,探讨了环氧丙烷质量浓度对火焰温度的影响规律。结果表明：随着点火延迟时间的增加,最大爆炸超压和最大超压上升速率均呈先增大后减小的变化趋势,燃烧持续时间与之相反,最佳点火延迟时间为100 ms,此时最大爆炸超压达到最大值0.89 MPa;随着环氧丙烷质量浓度的增加,最大爆炸超压、最大超压上升速率和火焰最大平均温度均先增加后减少,在环氧丙烷质量浓度为498 g·m^-3时,最大爆炸超压和最大超压上升速率均最大,分别为1.02 MPa和60.91 MPa·s^-1,但最大平均温度对应的质量浓度明显比最大爆炸超压低,在质量浓度为415 g·m^-3时火焰平均温度峰值达到最大值1937 K。研究成果可为燃料空气炸药爆轰性能优化和毁伤效能评估提供参考。     

提拉缸式鱼雷发射装置内弹道建模与试验

为解决水面舰艇鱼雷发射作战准备时间长,载弹保障能力差的问题,提出了一种水面舰艇提拉缸式鱼雷发射装置方案。采用Simulink和Adams联合仿真的方式,建立发射装置高压空气发射过程的动力学模型,进行仿真分析,并基于小型原理样机对仿真结果进行了试验验证。仿真和试验结果表明：在气瓶压力为25 MPa时,发射过程中提拉缸峰值压力为9.3 MPa,整个装置零部件间最大接触力为66.6 kN,鱼雷出管速度达到14.7 m/s,最大加速度为236 m/s²,发射时间为0.14 s;研究结果验证了以提拉缸为动力组件的轻型鱼雷发射方案是可行的。     

超流体陀螺的动态性能研究

为研究新型高精度超流体陀螺的动态性能,分析了影响其可测的角加速度因素;在构建了热驱动时约瑟夫森频率数学模型的基础上,对可测的角加速度进行了数值分析。研究结果表明：根据通用的参数,超流体陀螺可测的角加速度最大值约为0.32 rad/s²,因此超流体陀螺的动态性能较小,它适合应用于对角速度的精度要求很高,且角速度缓慢变化的领域。     

基于爆炸冲击波的战斗部炸点位置预测

为解决侵彻战斗部在建筑物等目标内部爆炸后的爆炸位置难以测定的问题,提出一种基于爆炸冲击波超压测试数据的炸点预测方法.基于爆炸冲击波传播速度与冲击波超压衰减规律,构建冲击波到达时间与传播距离的数学模型,将超定非线性方程组的最小二乘解转换为无约束多元非线性函数的极值求解,应用MATLAB软件的fminsearch函数计算获取炸点坐标,并应用实爆试验数据对比分析计算结果与实测结果.结果表明:该方法具有可行性,用于末端动态速度小于476.42 m/s,战斗部炸点预测的偏差在1.5 m以内.     

超音速子母弹分离激波干扰特性研究

超音速子母弹分离伴随着复杂的激波干扰,采用数值方法对超音速子母弹分离流场中激波与激波干扰特性进行了研究,数值计算结果与实验研究结果符合较好,表明利用AUSM+格式求解采用k-ω SST湍流模型的雷诺平均Navier-Stokes方程,能较好地模拟超音速子母弹分离激波干扰.子母弹分离过程中不仅存在激波与激波碰撞、部分激波...     

电磁式振动给料机的混合隔振研究

分别对电磁式振动给料机进行了被动隔振和混合隔振的研究。采取被动隔振后,可使振动传递率降低,从而减少其振动对周围其它工作机械的影响,但同时也降低了振动给料机的工作效率。采用混合隔振技术,通过选取合适的主动控制反馈变量和反馈增益,可使电磁式振动给料机的工作效率和振动传递率得到明显改善。当主动控制的反馈变量采用主振质量的振动加速度,并选取与主振质量相等的加速度反馈增益时,系统处于理想隔振状态,此时电磁式振动给料机的振动传递率为零,且系统处于最佳工作效率状态。     

带限位的隔离系统抗冲击性能分段建模法研究

对于采用隔振装置的船舶设备,在遭受外界大冲击时,系统相对位移响应幅值较大,可能会超过设备外接管系的变形范围,甚至超过设备本身的变形能力;因此,在设备保证加速度响应幅值处于设备承受范围的要求下,需在隔振装置中安装合适的限位器用于抑制系统的相对位移幅值;以单自由度单层隔冲系统为研究对象,基于杜哈梅积分,采用分段建模,分析了系统有、无限位器的冲击响应和限位器的主要参数变化对系统抗冲击性能的影响,所得结论可用于指导限位器的设计。