基于自适应和模糊控制的新型XY平台同步控制研究

高性能XY平台普遍应用于集成电路(IC)制造和封装设备中.为获得较高加速度,提出了一种单边双直线电机冗余驱动的新型XY定位平台.冗余驱动系统在高速和高加速运动时均存在同步运动精度问题.针对X轴向双直线电机的同步驱动控制,建立了冗余驱动数学模型,并基于模型参考自适应控制和自适应模糊控制算法,设计了运动控制器,确保了同步运动精度.仿真结果表明,在较高加速度运动时,系统具有良好的静态、动态性能和较高的同步运动精度.     

基于改进混合对数正态分布模型的隐身飞机动态RCS统计特性分析

针对经典模型描述复杂航迹情况下的隐身飞机动态雷达散射截面(radar cross section,RCS)统计分布特性精度不足的问题,提出一种精度更高、拟合效果更好的改进混合对数正态分布模型.首先,基于目标电磁散射数据建立隐身飞机静态RCS数据库.其次,结合实战过程中隐身飞机的运动规律,对其进行复杂机动航迹建模,解算得...     

北斗卫星导航系统效能综合建模与分析研究EI北大核心CSCDCSSCI

针对卫星导航系统效能要素多样、作用关系复杂的特点,构建了基于质量特性视角的导航系统效能指标体系,研究提出一种综合考虑空间信号精度、卫星平均中断间隔时间、卫星在轨测试时间、运载火箭可靠性、星间逻辑关系等要素的导航系统效能集成分析方法.该方法采用广义随机Petri网构建导航单星可用性模型,考虑随机故障和耗损故障构建导航单星可靠性模型,采用应力-强度分析构建导航单星能力模型,综合星间逻辑关系并运用动态贝叶斯网络开展导航系统效能建模与分析.北斗卫星导航系统仿真算例验证了方法的有效性和可行性,并对其他卫星系统效能分析具有一定的参考价值.     

三飞行体间欠冗余相对定位

自主协同工作的多飞行体间需通过相对定位确定彼此间的位置关系。针对三飞行体相对定位的欠冗余问题,提出了基于多假设最小均方估计的相对定位算法。首先,算法根据不同飞行体间惯性导航信息相对误差的分布函数,建立了多假设模型;然后,依据不同模型对飞行体的相对位置进行最小均方估计;最后,通过对不同估计结果的加权,实现飞行体间的动态相对定位。为了进一步提高相对定位的精度和稳定性,基于最优线性估计模型,提出了一种线性融合算法,实现三飞行体各自的定位结果的有效融合。仿真表明,本算法在观测信息欠冗余的情况下,可以实现三飞行体间的精确相对定位,且具有较高的稳定性。     

土壤侵蚀高维指数非线性模型及其参数辨识

针对常规土壤侵蚀统计模型适应性不强、模拟精度欠佳等问题,对灰色离散序列高阶动态模型进行扩展,建立了多变量高维指数非线性模型,提出非线性参数的搜索-辨识方法.参数搜索-辨识较为简便易行.该模型具有信息包容量大、模型结构开放性强、适应性广泛等特点;利用实测数据模拟结果表明,复相关系数R2＞0.96,平均误差率δ＜15%;模拟优度大大提高,模拟精度可满足工程应用的要求.     

基于粒子滤波的机器人定位及动态目标跟踪

提出了一种基于粒子滤波的动态跟踪算法,解决了传统SLAM理论在处理动态目标时误差不断累加的问题。通过分析移动机器人和激光测距仪,里程计的原理,建立了机器人的运动和观测模型。将数据关联的方法用于动态环境中则提高了系统的稳定性和定位的精度。仿真结果表明此算法能够比较精确地估计出机器人的位姿以及动态目标在地图中的位置,为开展将静态与动态相结合的定位与地图构建的研究提供了一种可行方案。     

无源北斗/高度组合导航自适应滤波算法

为了减小用户机动对无源北斗双星组合导航系统定位精度的影响,论文研究了自适应滤波定位算法.首先,在分析组合导航算法Singer模型的基础上,提出了模糊逻辑自适应滤波方案.然后,通过仿真获取系统知识,建立模糊逻辑系统,实时调整滤波器驱动噪声方差,实现滤波定位算法模型对用户机动的适应性.最后,通过仿真验证,设计的模糊逻辑自适应滤波算法能根据用户机动情况实时调整卡尔曼滤波器的驱动噪声方差参数,并能有效提高组合导航系统机动时的定位精度.     

神经网络辅助的组合导航系统仿真研究

针对高空长航时无人机(High Altitude and Long Endurance Unmanned Aerial Vehicle,HALEUAV)的特点,提出一种SINS/GPS/北斗/DVS组合导航系统总体方案,并建立其联邦滤波器模型。在分析常规联邦滤波局限性的基础上,研究了基于子系统精度变化的信息分配系数自适应修正算法,设计了神经网络辅助联邦滤波的改进算法。仿真结果表明,改进滤波算法改善了数值计算的稳定性及系统的容错性,有效提高了导航精度,系统可满足无人机的导航要求。     

激光雷达异常检测及鲁棒测量模型

激光雷达已被广泛应用于移动机器人地图构建、定位以及跟踪等任务.针对激光雷达提出一种鲁棒测量模型.首先利用分段分析的方法对激光雷达的异常测量射线进行检测并滤除;然后提出逆向射线跟踪技术用于计算扫描射线的期望距离以及似然概率;最后选择高似然度的射线计算整体似然概率,从而滤除被动态障碍干扰的射线.该测量模型鲁棒性表现在两个方面:(1)滤除了异常的测量射线;(2)滤除了由于动态障碍干扰的射线.通过实验验证了算法的鲁棒性和精度.     

基于动态组合残差修正的预测方法

本文建立了一种基于残差修正的组合预测方法,并基于该方法证明了针对多个单一的预测方法根据其在某个时间段的相对预测误差的大小选择组合选项可以进一步提高预测精度.提出了针对不同时间段可根据各种单项预测模型的相对预测误差的大小动态选取相对预测误差最小的两种模型构成组合残差来修正基本方法的预测误差,以提高预测精度.最后通过实际空调负荷预测对其进行了验证,结果表明这种动态组合残差修正的预测方法相对于基于多个固定单一预测方法的组合预测方法,可以进一步改善预测效果.     

空间站展开机构虚拟样机仿真及可靠性分析

柔性机构的运动具有复杂非线性的特点,为了进行柔性机构的运动分析和动态可靠性分析,提出了一种集成仿真环境下建立虚拟样机模型并进行运动仿真的方法。在UG-ANASYS-ADAMS多软件平台上进行动力学分析,利用蒙特卡罗随机抽样方法进行随机动态响应分析。在MATLAB中建立神经网络进行随机动态响应仿真实验以减少时间成本,得到了运动参数动态响应分布特性和运动参数的动态可靠度。通过空间站柔性展开机构实例分析和计算,结果表明该方法可以用于复杂柔性机构的仿真和分析,具有精度高、时间成本小的优点。     

无人机四轮滑跑纠偏控制系统设计与仿真

分析某无人机四轮地面滑跑的运动特性,建立了四轮滑跑阶段的全量非线性模型,并进行仿真分析,仿真表明该模型能够准确的反映该无人机实际运动特性.完成了四轮滑跑纠偏控制系统/控制律设计和仿真分析,仿真结果表明该控制系统能够满足控制精度要求.     

Dynamic model and simulation of aseismatic system about laser gyro strapdown inertial measure assembly based on MSTMM

The precision of the laser gyro used in tactical missiles is poor because of dithering frequency,actuating by vibration,shock and overload in dynamical environment.This paper introduces the transfer matrix method of the multibody system(MSTMM),establishes the dynamic model of the laser gyro strapdown inertial measure assembly aseismatic system,and analyzes the precision affected by dithering of the laser gyro and shocking of the tactical missile.And the dynamic response of the laser gyro strapdown inertial measure assembly aseismatic system is obtained by simulating the multibody system model.The simulation result indicates a theoretical idea to design the vibration isolation for the laser gyro strapdown inertial measure assembly.     

台风“米雷”对掠海飞行的影响分析

以CCMP （Cross-Calibrated, Multi-Platform）风场驱动海浪模式SWAN （Simulating Waves Nearshore）, 对台风“米雷“所致台风浪进行精细化数值模拟, 进而计算大范围海域的击水概率, 为超低空飞行器的航迹规划提供科学依据, 提高其生存能力、隐蔽突防能力. 结果表明： （1）模拟的海浪数据具有较高精度, 模拟值略大于观测值. （2） “米雷“的台风中心不位于波高的大值中心, 也不位于波高的低值中心, 而是位于高值中心与低值中心交界的地方, 这是由于台风中心存在一小范围的无风区和涌浪效应所致. （3）台风“米雷“在北上过程中, 大浪区主要分布于第四象限, 而不完全是传统的危险半圆. （4）击水概率的大值区主要分布于第四象限, 在大浪区的击水概率明显高于其余海域, 大值区甚至在30%以上.     

基于小波去噪和TLS算法的全姿态寻北

为提高捷联寻北仪在动态干扰下的寻北精度,同时解决寻北过程中需要人工调平而耗时较长的问题,结合全姿态多位置寻北模型,提出采用小波去噪处理陀螺输出信号和总体最小二乘寻北算法的组合滤波方法。针对硬阈值函数和软阈值函数去噪的局限性,使用改进阈值函数处理陀螺噪声,能够更好滤掉动态干扰;根据多位置寻北解算特点,创新性引入总体最小二乘寻北算法,有效补偿了寻北仪的静态误差。仿真数据和实验结果表明,该组合算法能显著提高寻北仪的抗干扰能力,实现全姿态高精度寻北。     

无源北斗/惯导组合导航算法研究

针对北斗卫导/惯导组合导航系统设计组合导航卡尔曼滤波定位算法,并对组合导航算法的可观性进行了分析,提出了引入伪距率和前后滤波伪距之差作为观测量改善组合导航系统的可观测性。基于高稳定度的用户时钟,通过仿真验证了伪距率和前后滤波伪距之差观测量都能提供伪距不能提供的额外观测信息,都可以将钟差由不可估计变为可估计,改善组合系统的稳定性,并且提高丢星时的滤波定位精度。因此,在北斗/惯导组合导航系统中引入伪距率或前后滤波伪距之差做观测量是必要而可行的。     

基于稳态自适应技术的水下机器人系统在线辨识

针对水下机器人运动和作业过程中的有效载荷变化使得机器人动态特性也相应地发生变化的特点,以开架式无缆水下机器人为研究对象,在对其动力学模型进行简化的基础上,提出了一种基于稳态自适应技术的在线参数辨识方法,进行了与基于最小二乘法的离线参数辨识的对比实验以及水下机器人特性发生变化时的在线辨识实验,水池实验结果验证了基于稳态自适应技术的参数在线辨识方法对开架式水下机器人进行系统辨识的有效性和可行性.     

基于递归小波神经网络的非线性动态系统仿真

为提高动态递归神经网络的动态系统仿真能力，在Elman神经网络的基础上，提出动态递归小波神经网络（RWNN），给出了其动态梯度下降算法，并将其成功应用于非线性动态系统仿真．仿真算例表明，该网络具有收敛快，精度高等优点，仿真效果很好，同时具有较好的泛化性能，具有广阔的应用前景。     

单脉冲自跟踪体制在车载"动中通"的应用

根据车载"动中通"在卫星通信中的特点,针对该车载站在移动过程中,天线偏离卫星的情况,研究了单脉冲跟踪体制。由于单脉冲跟踪具有实时性好,跟踪精度高的优点,所以在Ku频段具体应用于车载"动中通"中。阐述了单脉冲自跟踪的原理、系统组成以及系统的具体实现方案。实验测试表明,该系统能够获得较高的跟踪精度和跟踪实时性,能够使天线稳定地对准卫星。     

反舰导弹未端机动突防"密集阵"系统的模型与仿真

"密集阵"是舰船所装备的用来拦截反舰导弹的重要近程防御系统(CIWS)之一.首先建立了反舰导弹的数学模型并进行了弹道仿真,然后建立了"密集阵"的模型,接着运用两者的模型进行了对抗仿真,最后给出了相应的结论.以上模型及仿真结果为反舰导弹末端机动突防"密集阵"系统在实战中的应用提供了参考.