模糊逆模补偿控制在电液伺服系统中的应用研究

针对液压系统普遍存在严重非线性和不确定因素,难以建立精确数学模型实现满意控制效果的现实,提出一种采用模糊逆模预测补偿与常规PI控制器相结合的控制策略.用快速模糊聚类算法根据系统的输入输出数据关系进行建模,用常规控制器结合逆模预测补偿环节来进行控制.为了提升控制品质,利用当前数据对已建立的模糊模型进行在线学习调整.实验结果表明了该控制方案的可行性和有效性.     

弹带对高速旋转弹丸气动特性影响的数值模拟

为了研究弹带对高速旋转弹丸气动特性的影响,采用2阶Roe差分格式求解三维Navier-Stokes方程,湍流模型为SST k-ω模型。采用滑移网格技术处理弹体旋转引起的运动边界。以文献［6］进行风洞实验的155 mm无弹带弹丸为算例,数值计算结果与风洞实验数据吻合良好。分别对含弹带与无弹带弹丸在不同来流马赫数与攻角条件下的绕流场开展数值模拟,得到二者流场结构图谱及气动特性差异。分析结果表明：两种弹丸计算模型在弹带之前的压力分布基本一致,但弹带将诱导弹丸气动阻力面积增大,阻力系数有一定程度的升高,而且在弹带之后二者的压力分布差异较大;弹带因素对旋转弹丸气动特性的影响不可忽略。     

基于径向基点插值法的大口径火炮身管固有频率特性研究

考虑炮口制退器和炮尾的影响,建立身管弹性动力学方程,结合有限元法与无网格方法的各自优点,基于径向基点插值法。以积分点所在的单元支持域作为积分点的插值域,提出单元支持域径向基点插值法。建立离散形式的身管弹性动力学方程,计算获得身管固有频率。通过数值算例和实验验证了所提方法求解身管模态的有效性。计算结果表明：在相同网格数的情况下,所提方法能够得到更准确的结果,而且与实验结果相吻合。     

磁粉制动器的建模与辨识研究

获取执行环节的模型是进行系统分析、预测和控制器设计的基础。该文针对工业中常用的磁粉制动器进行了深入研究,通过分析其工作机理,指出转矩控制非线性因素和不确定因素的来源;进而采用神经网络辨识的方法获取磁粉制动器激磁电流与制动扭矩之间的映射关系。为了避免参数陷入局部极小并提高学习效率,引入误差饱和抑制函数来防止网络学习的早熟。实验结果表明,本文所设计的神经网络辨识器辨识精度较高,弥补了此前文献中近似拟合的不足,为随后设计随动负载模拟器中的摩擦阻力矩控制器奠定了良好基础。     

复合材料厚壁圆筒的损伤问题

基于连续介质损伤力学理论,引入表征材料内部微细缺陷的损伤变量,导出了三维复合材料厚壁圆筒的损伤模型,预测该结构内各处的损伤过程;针对不同损伤模式,推导出包含不同结合力和损伤变量的损伤扩展准则;利用三维有限元分析软件模拟计算出结构损伤破坏的全过程,分析了复合材料圆筒的损伤模式与破坏机理,以及能量变化关系。     

纤维增强复合材料身管阻尼特性分析

针对火炮发射时纤维增强复合材料身管的阻尼效应,根据粘弹性材料动态特性,给出了纤维增强复合材料能量耗散公式,采用基于有限元技术的模态应变能分析方法,对某口径复合材料身管进行了阻尼特性分析,获得了该复合材料身管在各阶固有频率下的应变能和阻尼损耗因子,为复合材料身管的动态特性分析提供了阻尼特性参数.     

基于Kriging方法的复合材料身管结构近似分析

针对复合材料身管结构分析过程中计算复杂耗时的问题，采用Kriging最优内插法建立复合材料身管结构分析近似模型。以某口径复合材料身管为例，基于所建立的Kriging近似模型进行了结构近似分析，并将分析结果与有限元计算结果进行比较。结果表明，所建立的复合材料身管结构近似模型具有很高的近似精度。     

随机和冲击载荷下悬架参数的优化

为提高悬架的抗冲击性能和减振性能，对悬架的线性刚度和非线性阻尼进行联合优化，得到其合理的参数匹配和非线性阻尼特性曲线。在其参数下悬架的抗冲击性能比传统的线性阻尼悬架提高50％，车身加速度均方根降低30％，对不同的路面和不同的行驶速度有良好的适应性，提高了车体在冲击载荷下的稳定性和乘车人员的舒适度。其结果对抗冲击载荷的悬架设计具有一定的参考作用。     

双自动机并联发射时膛口流场数值仿真

为研究双自动机近距离并联发射时膛口流场特征及其对弹丸运动影响问题,采用计算流体力学方法结合动网格技术,建立了包含弹丸运动的膛口流场数值仿真模型,对双自动机近距离并联发射时复杂膛口流场进行了数值仿真.以三种不同身管间距为例,得出了双自动机并联发射时膛几流场的形成、发展及相互干扰过程,及膛口流场对弹丸出炮u后运动姿态的影响情况.仿真结果表明双自动机在近距离发射时,相互干扰的膛口流场对弹丸出炮口后运动姿态有较大影响,以至影响火炮系统射击精度.在双自动机近距离并联发射时,为保证武器系统射击精度,应采取相应措施消除两身管间膛口流场的相互干扰,减小膛内流场对弹丸运动姿态的影响.     

自适应模糊滑模控制在火箭炮电液伺服系统中的应用

针对某火箭炮电液位置伺服系统,提出了一种自适应模糊滑模控制方法。为了使等效控制器的设计不依赖于对象的精确数学模型,利用切换函数及其变化率设计了自适应模糊系统来代替等效控制,并且为了解决抖振问题,利用抖振参数和切换函数的绝对值设计了模糊系统动态调节边界层厚度。仿真结果表明,该方法不仅能保证系统的响应速度和控制精度,有效抑制抖振,并且对结构参数不确定性具有很强的鲁棒性。