坦克炮控系统非线性状态估计与参数辨识研究

针对系统状态估计与参数辨识问题的互逆性,建立不依赖于系统模型的扩张状态观测器(ESO),用以实时获取系统的状态变量,在此基础上设计基于协方差阵修正最小二乘法(CVMLS)的辨识器,实现了坦克炮控系统状态变量与参数的联合估计。分析了ESO和CVMLS的估计误差,采用条件限制动态补偿方法,进一步提高了系统的辨识精度。通过仿真分析验证了算法的性能,为进一步开展炮控系统相关理论研究与工程实践奠定基础。     

刚性截锥形弹体入水冲击载荷

研究截锥形弹体垂直入水冲击载荷。建立了截锥形弹体垂直入水冲击载荷的理论计算模型;对截锥形弹体在不同入水速度和不同头部结构参数情况下的入水冲击载荷进行了计算;分析了入水速度、弹体头部参数和沾湿因子对入水冲击载荷的影响。研究结果对弹体入水冲击载荷的预测和截锥形弹体头部结构的设计具有参考价值。     

陆军战斗集群作战火力分配及效能评估研究

研究陆军战斗集群作战火力分配和效能评估问题。建立了面向火力分配方案的目标整体打击效能评估模型。基于临界集理论,提出了一种新颖的优化火力分配的求解算法。该算法缩小了求解搜索范围,能够有效地提高求解效率。结合某战斗集群的实例进行了求解计算及分析,验证了模型和算法的有效性和正确性。     

偏心起爆定向战斗部增益试验分析

通过试验将多点同时偏心起爆与中心起爆战斗部结果进行比对,从密度和速度方面对偏心起爆定向战斗部增益进行了分析。结果显示:在研究的径向30°、60°、90°范围内,增益效果均较明显,对质量与体积受约束的战斗部而言,偏心起爆定向战斗部能大幅度提高战斗部的毁伤威力,实现对导弹及飞机类目标的高效毁伤。     

激光熔覆镍基合金组织及磨损性能研究

利用CO2激光器在45钢基体上熔覆Ni基合金,分析激光熔覆层的微观组织,测试其显微硬度及磨损性能。结果表明,所制得熔覆层组织致密、无裂纹,与基体形成良好的冶金结合。从熔覆层表层到基体热影响区,组织呈现出由细小的树枝晶→胞状晶、树枝晶→平面晶过渡。激光熔覆层磨损量约为基体的1/3,熔覆层耐磨能力增强的主要原因在于熔覆层与基体良好的冶金结合,以及基体与涂层元素固溶强化和碳化物等析出相的强化作用所致。     

Si/C对高铬铸铁初生奥氏体稳定性及碳化物的影响

通过改变高铬铸铁(Cr15)的硅含量,研究Si/C对高铬铸铁初生奥氏体及碳化物的影响。结果表明:随着Si/C增加,初生奥氏体中固溶的Si原子含量增加,C、Cr原子含量减少,奥氏体稳定性降低;初生碳化物呈生长初期易粗大而后生长受限的趋势演变;硬度值递增是由于Si原子固溶强化、碳化物含量增加及大量奥氏体转变成马氏体综合作用的结果;C、Cr原子微区富集增加,共晶碳化物形核核心及凝固温度区间先收窄再扩大的共同作用导致共晶碳化物尺寸先减小再增大。     

高强度锌合金冷压焊工艺及接头组织性能

采用冷压焊的方法完成高强度锌合金棒材的对接。用光学显微镜对冷压焊接头的组织形貌进行分析,并测试接头的抗拉强度和抗弯强度。结果表明,采用合适的冷压焊工艺可以实现锌铝合金的对接,焊缝组织致密。拉伸试验结果表明,断裂均发生在锌合金母材侧。     

折反射全景侦察图像展开和矫正方法

为满足作战机器人实时全景侦察的需要,通过分析现有全景图像展开方法的特点及作战机器人侦察系统的成像映射关系,提出了一种快速低失真全景图像展开算法。该算法以同心圆环近似展开法为基础,采用光路跟踪映射法对圆环状全景图进行径向展开以保证展开精度,运用查表法和坐标旋转数字计算机CORDIC算法以提高展开速度,为避免展开后图像纵向和横向比例失真,给出了纵横约束关系式。仿真试验表明了该方法的有效性。     

基于Elman网络的自适应火箭炮交流位置伺服系统

针对多管火箭炮发射时恶劣的负载特性,如不平衡力矩的大范围变化以及强大的燃气流冲击,设计了一种基于改进Elman网络的自适应位置控制器。在原Elman网络中增加输出层关联单元,并把自反馈增益系数当作连接权值投入到网络的训练中,利用改进Elman网络根据火箭炮跟踪发射过程中的负载特性实时调整PID控制参数,以减小系统参数变化和外部扰动对火箭炮发射性能的影响。仿真及实验结果表明该方法可有效提高火箭炮位置伺服系统的稳定性和抗干扰能力。     

车载火箭炮行军动力学研究

车载火箭炮在行驶中,路面激励产生的动载荷会对火箭炮的零部件产生破坏作用,从而影响火箭炮的使用寿命。通过分析全炮的拓扑结构,用RECURDYN、ANSYS软件,建立了车炮在行驶状态下的刚柔耦合模型。在实际建模中,取大梁为柔体。根据相关军用标准,编制六种路面谱。对六种路况进行行军分析,获得了相关零部件的动态参数。为某新型火箭炮的总体设计及零部件设计提供依据。