机器人及其仿真
摘要：机器人是20世纪的一项重要科技成果,也将是21世纪各国必争之知识经济制高点。我国机器人技术的发展业已紧紧跟随着世界先进水平,无论是工业机器人,还是特种机器人,都有许多可喜的成果;机器人仿真、水面无人艇和水下机器人的仿真、空间机器人仿真、无人机仿真、多机器人仿真都开展得相当红火。机器人技术属于高技术范畴,可是,高技术是买不来的,所以欲上一层楼,只能以自立更生为主,再接再厉,努力发展机器人及其仿真技术,使中华民族屹立于世界之林,起到一个大国应有的作用。航天产品数字样机概念研究
摘要：由于航天工业领域对数字样机的定义和认识不统一,造成的数字样机技术应用推广进展缓慢、不同单位对数字样机的管理方法和水平参差不齐、基于数字样机的跨单位协同研制工作开展困难等问题。以航天运载器产品为对象,结合产品研制现状及系统工程模式,从产品研制进程和数字样机应用目的两个维度,提出一种航天产品数字样机的定义和分类方案。以运载器产品研制进程为主线,将数字样机定义为一级、二级、三级和四级样机,按照应用目的的区别,将研制数字样机分为功能、性能和构造样机,一方面规范航天产品数字样机技术状态管理,另外可提高数字样机产品的研制水平。反舰导弹制导技术发展综述
摘要：反舰导弹是打击水面舰船目标的利器,制导系统是反舰导弹实现作战任务的核心。首先从装备角度,介绍了世界先进的现役反舰导弹,特别介绍了以新型远程反舰导弹项目为代表的新一代反舰导弹最新进展;然后从技术角度,论述了反舰导弹弹道机动控制、精确制导、智能化制导等制导技术发展现状;最后以智能化为主线,梳理出在线弹道规划与重规划、智能规避与主动突防、复杂环境下自主目标识别、精确协同探测与攻击等反舰导弹制导技术发展动向,为新型反舰导弹研制启发思路,可为反舰作战提供有价值的技术参考。距离选通超分辨率三维成像同步控制的研究
摘要：在目标图像优化的研究中,高精度同步控制对于距离选通超分辨率三维成像系统获得目标的距离信息、大小和形状信息、准确识别目标具有决定性的作用。但是目前同步控制精度只能达到所用同步控制器件的时钟精度,以通用的同步控制器件FPGA为例,最高时钟频率可达640MHz,即时钟精度最高为1.56ns,但实际设计完成综合后的时钟频率要远低于上述频率,使同步控制精度远低于1.56ns。为解决同步控制受限于所用同步控制器件时钟精度的问题,提出了移相相或提高同步控制精度的可行性,采用ISE14.7组件搭建了高精度同步控制系统并使用ISIM仿真实现了200MHz时钟频率即5ns时钟周期情况下1ns同步控制精度。仿真结果表明,移相相或能够在低的时钟频率下可实现高的同步控制精度。爆炸冲击载荷作用下混凝土墙动态响应分析
摘要：在爆炸冲击毁伤效应的研究中,钢筋混凝土结构在爆炸冲击载荷作用下的动态响应分析是其中的重要内容,也是靶场试验的重要组成部分。为了减少试验成本和降低试验风险,采用数值仿真的方法对钢筋混凝土箱型结构在爆炸冲击载荷下产生的复杂力学问题进行研究。建立涵盖钢筋混凝土模型、炸药模型、空气模型以及材料失效模型等在内的有限元分析模型,利用带罚函数的流固耦合算法研究箱型结构在内部爆炸冲击载荷作用下的动态响应过程,着重分析墙壁不同测点处振动加速度变化规律,仿真结果与实际情况具有较好的一致性。混响室雷达杂波模拟器设计与仿真
摘要：雷达背杂波的幅度统计特性直接影响目标探测,雷达杂波模拟器主要针对杂波时频特性进行仿真。针对大型杂波模拟器空间场分布难以控制,提出一种采用最小均方误差的遍历方法对混响室有效工作空间进行模拟控制。通过研究时谐本征模式和混沌概率分布,分析发射天线空间位置变动对混响室场统计分布特性影响。利用FEKO软件对混响室进行等比例建模仿真和电磁场计算,引入均方根误差作为实验场与标准Rayleigh场分布拟合程度优化指标,最后在混响室中设置实验对仿真结果进行验证。结果表明：在算法基础上找到了发射天线的最优位置,实现了经典Rayleigh型分布杂波在混响室空间的模拟控制,并且在优化位置处,实验与仿真结果一致。通过仿真和实验实现了混响室杂波模拟器设计,完成了Rayleigh分布雷达杂波的幅度特性模拟,为雷达设备的抗杂波干扰测试提供理论参考。新型光电装备延伸保修成本判断
摘要：随着我军装备信息化程度的不断提高,新型光电装备维修保障需求不断增加。在军民融合式发展的背景下,针对新型光电装备保证期以后的维修保障需求,借鉴地方产品售后服务做法引进延伸保修方式。分析了延伸保修在装备维修保障工作中的应用,对不同使用度约束条件下系统故障及由此带来维修保障成本进行了建模。最后,通过对实际装备系统延伸保修成本费用分析,得到费用预测,验证建立模型的可行性。相位式激光测距系统优化设计及仿真
摘要：为了优化相位式激光测距系统的双频源设计,提高测距精度,采用Simulink工具箱建立相位式激光双频（低频和高频）测距系统模型,采用全相位快速傅里叶变换鉴相算法来计算激光束往返被测目标的总相位差,计算出粗测距离和精测距离,再通过数据衔接算法来得到精确测量距离。仿真研究了加窗函数和白噪声对相位测量精度的影响。仿真结果表明：汉宁（Hanning）加窗函数对噪声信号的抑制效果最好,信噪比与测相精度成正比,在高信噪比下,100m测距范围的测距误差小于±2 mm,为相位式激光测距系统电路设计提供了理论依据。基于排队论的装甲装备保障维修任务调度研究
摘要：针对装甲装备保障资源集成建设后,维修保障的组织协调工作比原来更加复杂的问题。首先分析装甲装备保障维修任务的特点,结合实际情况,采用排队论的方法,分别针对底盘维修各项作业建立了M/M/1排队率模型,针对上装维修建立了M/M/C的排队率模型;确定了相应的平均服务率和计算模型,然后依据模型计算出最小的基本保障单元数量,并对底盘和上装的修理时间和效率进行综合评估,给出保障任务修理需求与修理单元修理能力的最优化配置;最后以实例进行计算验证,结果表明提出的模型适用于装甲装备保障任务调度,可实现任务调度的最优化配置。欠驱动无人两栖平台镇定控制策略研究
摘要：在无人两栖平台控制优化的研究中,由于受外界环境因素的影响,无人两栖平台在水上运动中表现出强非线性,使其水上镇定控制变得复杂,为解决上述问题,采用反步控制法提出了一种反馈时变镇定控制律。首先对无人两栖平台的数学模型进行全局微分同胚变换,转化为两个级联的子系统,然后证明了原系统与子系统间的控制问题是等价的,从而将控制系统简化,最后根据反步控制原理,利用李雅普诺夫直接方法设计了子系统的镇定控制律,并对外界干扰进行了补偿,保证了控制器对外界干扰的鲁棒性。仿真实验表明控制律超调小、收敛快、鲁棒性好,能够有效实现干扰情况下的欠驱动无人两栖平台的镇定控制。航空发动机控制系统传感器故障诊断仿真研究
摘要：航空发动机控制系统传感器一旦发生故障会导致控制系统失效,对故障进行及时有效的诊断识别,可以有效防止控制系统性能降低甚至损坏。一般应用Kalman滤波器进行故障诊断研究,但是对工程实际中有色噪声对航空发动机控制系统传感器故障诊断的影响没有进行深入的分析。首先提出采用一组Kalman滤波器进行航空发动机控制系统传感器故障诊断、隔离的方法原理,再次给出了有色噪声情况下的Kalman滤波器设计方法,通过对比滤波估计结果说明有色噪声影响下所提出的方法的有效性,并将非线性发动机模型用于仿真验证,结果表明改进方法能够在有色噪声条件下可以准确有效地诊断、隔离系统中发生的障。飞机座舱压力控制系统实时建模与仿真
摘要：在飞机座舱压力控制优化建模中,针对座舱压力稳定性差,影响飞机的飞行安全,为提高座舱压力控制精度和稳定性,提出根据座舱压力控制系统原理建立反映特性的仿真系统。采用数字式座舱系统高精度压力控制,并建立排气活门、驱动装置和座舱压力模糊控制器模型。在MATLAB平台上进行实时仿真,实现数字式座舱压力控制系统特性的高精度分析。仿真结果表明,数字式飞机座舱压力控制系统稳定性和实时性能好,为座舱压力的稳定性控制优化提供了有效性的依据。高速飞行器快速飞行采集图像小区域分割仿真
摘要：在对高速飞行器快速飞行过程中,采集的目标图像小区域进行分割的过程中,容易受到噪声干扰,导致传统的分割方法由于主要依赖颜色信息分割,同时对初始分割较敏感,无法有效实现图像分割。为此提出基于边缘惩罚层次区域合并的图像分割方法,分析了平滑先验模型,依据高速飞行器快速飞行采集的目标图像数据中局部结构的相关性进行处理,完成对二元图像分割过程的约束。然后依据高速飞行器快速飞行目标图像近似区域边缘,对边缘方向进行采集,将方向边缘强度映射融入边缘惩罚中,得到惩罚强度和边缘强度呈反比的惩罚项。使边缘惩罚项的强度逐渐增加,最后通过区域邻接图对高速飞行器快速分型目标图像小区域分割进行描述,提高分割效率。仿真结果表明,所提方法有很高的分割性能。飞行仿真转台控制器性能评价研究
摘要：飞行仿真转台是一种在航空航天领域有着重要应用的半实物仿真设备,提高控制的精度和平稳性,对飞行仿真转台性能评价的研究就显得尤为重要。传统对转台控制的研究主要侧重于动态输出跟踪特性,没有综合考虑输入方差特性及经济性能等综合性能。提出采用二次线性高斯（Linear Quadratic Gaussian,LQG）性能基准,对高精度转台模型在三种不同控制器下进行性能评价分析,综合考虑输入输出对控制器的影响。通过对转台控制器输入输出数据的处理,采用线性拟合的方法求解出LQG性能权衡曲线,将控制器的实际性能与最优控制性能进行仿真,结果表明,控制器的控制性能指标和潜力性能指标达到要求。航天器控制系统方案设计平台
摘要：航天器姿态轨道控制系统方案设计是航天器姿态轨道控制系统设计的源头,但目前缺少信息化设计手段。给出一套基于MATLAB/Simulink的航天器姿态轨道控制系统方案设计平台,在Simulink环境下,对规范化算法进行图形化封装和使用,完成图形化的方案设计,并实现代码的自动生成。平台的界面图形化和自动化程度高,使用算法的继承性和生成代码的正确性强,提高了设计和仿真人员的工作效率,对各形式的控制系统方案设计平台的开发都有一定的借鉴意义。关于无人机导引律优化控制与仿真研究
摘要：由于无人机导引律控制受到参数摄动和外界扰动的影响,传统的小扰动线性化导引控制方法已经无法满足需要,为了提高导引律控制的稳定性和导引精度,提出一种递归小波神经网络自适应滑模变结构导引律优化控制方法。首先,将变结构控制理论运用于无人机的导引律控制设计,推导出自适应滑模变结构导引律。然后,应用递归小波神经网络的非线性特点,通过离线训练一个神经网络模块,嵌入到控制回路中,实现对无人机变结构导引律控制的优化。最后,根据优化后的导引律得到无人机状态的期望值,并将期望值与无人机状态的实际值之间的误差进行自主攻击轨迹的飞行控制。仿真结果表明,无人机导引律优化控制能够提高无人机的稳定性,而且具备良好的抗扰动能力,无人机在导引律控制过程中控制量变化平稳,具有良好的动态品质。可行性分析证明了改进方法的有效性和合理性。战斗机近距引导瞄准参数误差分析
摘要：针对战斗机近距引导过程中因传感器量测误差导致引导失效的问题,深入分析了易被忽视的雷达动力学误差对引导过程的影响。通过对最佳前置引导法引导过程的分析,基于线性化方法建立了瞄准参数误差的数学模型;在分析雷达动力学结构及误差传递函数的基础上,得出了雷达测距及测角通道误差对瞄准参数误差的影响规律。仿真结果表明：雷达测角通道动力学误差是引导失效的主要因素。研究结果可为提高战斗机引导效果或破坏敌机引导提供理论依据。关于飞行器的电动舵机伺服系统参数辨识
摘要：电动舵机伺服系统作为飞行控制系统的执行机构,是联系飞行控制指令和操纵元件的设备,由于环境条件的复杂性和模型特性参数的不确定性,很难得到被控对象的精确数学模型,对象不确定性给伺服系统的参数优化也带来许多困难。提出一种利用MATLAB平台的电动舵机伺服系统参数辨识的方法,结合电动舵机伺服系统原理特性,在分析系统动力学模型的基础上,通过对系统模型分析方案进行对比,确定系统模型分析方案。并在空载条件下,利用仿真软件系统辨识工具箱对电动舵机伺服系统各环的开环模型进行辨识实验,实现系统各环参数的辨识。在Simulink仿真环境下,搭建各闭环模型并进行验证性试验。结果表明,系统模型辨识的正确可行,既在一定精度范围内再现原系统的动态响应,为飞行器电动舵机优化设计提供了依据。
