基于坐标变换的制导炮弹攻角侧滑角观测器

针对制导炮弹攻角、侧滑角不易直接精确测量和系统模型的非线性耦合问题,提出基于坐标变换的攻角、侧滑角观测器。该观测器采用了降阶的系统模型,通过坐标变换方法将系统解耦线性化,利用弹体角速度、加速度信息实现对攻角、侧滑角的估计,其增益矩阵配置方法简便。仿真结果表明:可按期望的动态性能调整参数使该观测器有效地重构攻角和侧滑角,具有较强的工程实用性。     

一种快速非线性模型预测控制律研究

为滑翔增程弹设计了一种滑翔控制律,在考虑其非线性、状态约束和控制舵偏角幅值约束的情况下,针对滑翔控制过程中采样周期短,系统动态变化快的特点,采用直接多重打靶法和实时迭代策略来缩短非线性模型预测控制中递推优化的计算时间,并应用预先优化策略避免反馈控制延迟.仿真结果表明,该控制器的控制律求解时间小于采样周期,能满足滑翔增程...     

基于自适应滑模的制导炮弹控制系统设计

为增强制导炮弹大空域作战能力,将参数估计与滑模控制相结合,提出了一种适用于制导炮弹的鲁棒自适应控制器.考虑到弹体气动对称和交叉耦合特性,利用反馈线性化方法得到参数化的滑模控制律;基于李雅普诺夫稳定性理论设计了控制器参数的自适应规律,使得设计的控制系统具有较强的鲁棒性.仿真结果表明,自适应滑模控制器能有效解决含有较大程度气动不确定性时的制导炮弹跟踪控制问题,并且消除了常规滑模控制的抖振现象.     

基于雷达测量的炮位和落点快速预测方法研究

针对利用雷达测量数据进行炮位和落点预测时“先跟踪,后预测”缺乏快速性的问题,提出一种以雷达采样点数为分段参量将抛物线近似、最小二乘拟合、非线性滤波等算法进行综合的炮位预测分段算法和落点预测加权算法.以某120 mm迫弹为例进行仿真,结果表明,炮位预测分段算法能够在雷达获取两组测量数据时开始预测;落点预测加权算法在雷达获取首个测量数据时即进行预测,且在雷达采样数据较少时具有比非线性滤波算法更高的落点预测精度.     

远程火炮弹丸起始扰动的动力学特性

为研究远程火炮射击时弹丸起始扰动的形成机理,基于凯恩动力学方法建立火炮动坐标系下弹丸动力学模型.基于该模型提出火炮运动环境下的弹丸运动描述方法,给出弹与炮相互作用力和力矩的表达式.结合工程实际,对弹丸在发射过程中运动规律进行理论研究.通过仿真验证弹与炮间隙、弹丸质量偏心、膛内火药气体泄漏以及身管弯曲、身管弹性振动和炮架...     

广义多体系统动力学的速度变换矩阵综合法

文中提出了广义多体系统和速度变换矩阵的概念,提出了一种新的加速度变换关系,以带不定乘子的拉格朗日方程为基础推导得到了求解复杂系统动力学问题的一种新方法,即广义多体系统的速度变换矩阵综合法。利用该方法,可根据无耦合广义体的动力学参数和系统的速度变换矩阵直接获得广义多体系统的动力学方程,其中不含拉格朗日不定乘子和约束反力,且方程中逆矩阵求解的维数等于系统的自由度数,因而有利于提高计算效率。该方法主要面向计算机实现程式化的算法,系统的动力方程可以由计算机自动完成运算,从而避免了繁琐的解析推导工作。     

防空弹药通用射表检验判据讨论

随着现代兵器技术的发展 ,常常在同一火炮上配有多弹种 .因此 ,弹道一致性问题是在实际工作中经常遇到的一个问题 .对防空弹药来说 ,有关其弹道一致性方面理论 ,特别是在检验、判定两弹是否弹道一致方面 ,研究的还不完善 ,这给防空弹药在实际研制中常会带来一些困难 .结合实际工作中的一些情况 ,就防空弹药的弹道一致性检验判据及其使用等问题进行分析 ,以期为今后防空弹药研制中遇到相关问题提供参考     

非均匀参数化方法在弹道优化中的应用

为获得最优滑翔方案弹道,基于制导炮弹质点弹道模型、飞行状态约束条件与最大射程目标函数,建立了增程弹道优化模型。针对传统的均匀参数化方法难以精确逼近最优弹道的问题,将控制时域非均匀离散化,各时间段长度作为优化参数。采用变尺度的非均匀参数化方法和序列二次规划方法相结合,对滑翔方案弹道进行优化。仿真结果显示:相比传统方法,该方法设计的方案弹道的射程更远、终端速度更大,具有更强的弹道性能优势。     

零交叉点法测量磁方位角误差分析与研究

针对零交叉点法测量旋转弹箭的地磁方位角时产生的解算误差,分析了解算过程中误差产生的原因,探讨了弹箭转速与测量过程中数据采集步长的关系.最后通过Matlab仿真实例,总结了地磁方位角解算误差随着转速和步长变动的变化规律,在实际工程应用中可以辅助测试人员极大程度降低测量成本.     

一种基于速度方向修正的旋转稳定弹弹道跟踪制导方法研究

针对旋转稳定二维弹道修正弹的制导律设计问题,提出了一种基于速度方向修正的弹道跟踪制导方法,推导了固定舵产生阶跃激励时弹丸的攻角及速度运动规律,得到了平均偏角的相位角与固定舵滚转角的关系。通过在标准弹道上生成一个虚拟未来点,得到了速度角的指令。提出了通过修正速度方向与该指令的偏差,实现对标准弹道跟踪的原理。提出了一种当实际弹道偏离标准弹道较远时,通过落点预测实时生成新的标准弹道的方法。仿真结果表明:小射角射击时,可在全弹道采用速度方向修正来跟踪标准弹道;大射角射击时,可在降弧段在线生成标准弹道,再通过速度方向修正来跟踪该标准弹道。