基于小波的弹性弹丸膛内引信过载研究

对引信膛内过载的研究,通常采用膛内压力测试的方法,利用弹底压力转换求得引信膛内过载,该方法无法体现弹丸的弹性变形、环境噪声等因素,为了更精确地描述引信膛内的过载,改进膛内引信过载测试方法,在膛内压力测试的基础上建立弹性弹丸模型,将弹丸看作两端自由的均匀等截面弹性杆,用纵向弹性变形运动过载对弹丸纵向过载进行修正,将弹丸膛内过载转换为引信膛内过载.并运用小波理论,根据自行设计的引信膛内过载直接测试方法的测试结果,建立引信高频信号库,然后利用信号库中的高频信号对修正后的过载进行加噪,从而得到能够较为真实的描述引信膛内状态的过载曲线.将处理结果与直接测试结果进行对比表明,使用该方法进行引信过载测试与直接测试方法得到的数据基本吻合,在试验成本上该方法存在优势.     

电动Stewart仿真平台动力学建模与惯性参数辨识

建立了某型电动Stewart仿真平台关节空间动力学模型,通过实验辨识出了平台难于测量的惯性参数.首先给出平台的拉格朗日法和牛顿-欧拉法两种建模结果的相互验证方法,然后推导出平台关节空间内动力学模型,最后进行平台单支路闭环等速运动以及单支路开环正弦运动的实验,利用遗传算法辨识出平台的惯性参数.两种动力学建模结果的相互验证保证了平台刚体动力学模型正确性,所设计实验操作简单,能够方便地辨识出未知的参数.为电动Stewart平台建模与惯性参数辨识提供了一种新的方法.     

某火炮弹丸发射强度仿真分析

以非线性瞬态动力学理论为基础,并以测试材料参数及膛压曲线为依据,建立了某高速弹丸发射过程中的力学仿真模型;应用数值仿真分析方法,对该模型进行了发射强度仿真和分析,得到了某高速弹丸在发射过程不同时刻的强度参数结果,计算结果与实弹实验结果基本吻合.结果表明,所涉及内容及方法可以为今后该弹丸的改进及同类弹丸发射强度研究工作提供了理论参考与依据.     

惯性冲击马达的建模与仿真

建立了惯性冲击马达的动力学模型,该模型考虑了摩擦的非线性.应用MATLAB/Simulink软件进行了仿真分析,得到了马达的位移曲线、平均速度-电压曲线和平均速度-频率曲线,最后设计了实验装置进行了验证.实验结果表明,惯性冲击马达的运动速度与驱动信号的幅度和频率基本上呈线性规律变化,与理论计算相比,仿真结果更接近马达的实际运动过程,因此所建立的模型可以用于预测惯性冲击马达的运动性能.     

引信球转子机构动力学仿真

引信球转子机构是旋转弹药引信的典型机构之一,除用于隔爆之外,还可实现延期解除保险。应用欧拉刚体动力学理论,建立了球心、质心及弹丸旋转轴均不重合时球转子解除保险运动过程的微分方程组,在给出了求解该方程组初始条件的基础上对某引信球转子机构解除保险过程进行了仿真。所得仿真结果与工程实践的结果是一致的。     

弹载消旋平台双模控制与仿真研究

为了消除弹体转动对惯性平台及天线运动耦合的影响,设计了旋转导弹消旋平台,并将模糊控制器与常规PID相结合,建立消旋平台Fuzzy-PID双模控制仿真模型。采用MATlAB和MATlAB/ADAMS联合仿真方法对消旋平台双模控制系统进行仿真分析。结果表明,Fuzzy-PID双模控制使惯性平台及天线的稳态性能得到明显改善。     

特殊情况下的驾驶员操纵模型与仿真

针对特殊情况下由于驾驶员惯性感觉感受到加速度信息的特性,根据分步操纵模型对关键参数滞后时间进行研究,考虑随机特性,通过仿真产生滞后时间样本.对特殊情况下运动姿态发生剧变时,驾驶员行为特性进行分析,建立了特殊情况下的驾驶员操纵模型.采用机理分析与试验规律相结合的方法,根据驾驶员在加速度影响下的动作特征,通过数学建模方法对滞后时间进行研究,并考虑随机性建立了服从对数分布规律的概率模型.通过仿真产生滞后时间随机样本,比较发现产生的样本满足试验得到的规律.     

舰艇摇摆作用下火炮射击诸元求解模型分析

通过研究摇摆运动作用下目标相对运动规律的变化,分析了摇摆运动对射击诸元精度产生影响的机理,指出了主要原因在于目标运动模型误差增加、提前点偏差增加。在研究弹丸膛外运动模型的基础上,分析并建立了基于迭代方法的射击诸元求解模型,并在此基础上建立了摇摆运动补偿模型,实现了对舰艇和甲板摇摆运动的有效补偿;建立了仿真模型,并设计了仿真实例对模型的有效性进行了验证,同时也通过实例验证了摇摆运动对于射击精度的影响原理分析的合理性。研究的结论和设计的模型对于进一步改进射击理论、研究射击技术提供了理论参考。     

某型转管机枪刚柔耦合多体发射动力学仿真

以某型转管机枪为对象,研究了将CAD软件中复杂实体模型导入到ADAMS软件中的方法;考虑转管机枪实际射击条件下土壤本构关系和射手边界问题,建立了驻锄—土壤参数模型与人—枪参数模型;以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础,采用ADAMS/Flex柔性体模块,建立了某型转管机枪刚柔耦合的虚拟样机仿真模型.通过对所建立的模型构件之间添加相互作用力,并进行多体发射动力学仿真和分析,获得了自动机运动过程中各主要部件的动力学特性.选取机枪自动机的速度和位移为校验指标,通过与试验数据中枪口响应位移比较,证明建立的刚柔耦合模型科学合理、准确有效,为该枪后期的结构优化与改进提供了模拟试验平台.     

考虑仿真可信度的舰炮射击精度贝叶斯估计

对舰船摇摆作用下弹丸炮口运动状态的变化进行分析,并选取合适的弹丸空中飞行模型和指标体系,建立舰炮武器射击精度分析模型;结合实际需求对仿真模型的可信度评判方法进行分析,综合考虑仿真样本相容性和试验样本的可信度;在利用试验数据对仿真模型进行可信度分析的基础上,建立考虑仿真可信度的舰炮武器射击精度贝叶斯估计模型,实现在有限样本的条件下利用仿真手段对舰炮武器射击精度进行合理估计的目的。设计对比试验对所建立的评估方法以及估计模型进行了验证,结果表明:(1)可信度评估模型能利用试验数据对仿真模型可信度进行有效评估;(2)设计的射击精度评估模型能综合利用仿真信息和样本数据的优势,实现有效估计。     

飞翼无人机地面滑跑建模与航向控制

无人机在地面滑跑阶段的运动特性与空中飞行阶段不同,建立无人机在这一阶段的数学模型,对进一步研究实现无人机安全的自动起降有重要意义。以飞翼布局无人机为研究对象,对其进行详细的受力分析,建立了地面滑跑阶段的非线性数学模型;采用主轮不对称刹车与阻力方向舵协调控制的方案进行无人机滑跑时的航向控制,并在Matlab/Simulink平台上进行仿真,由仿真结果表明模型可用。     

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.     

弹道修正引信修正弹道视景仿真系统

针对在弹道修正引信研制过程中靶场试验成本高、周期长的不足，研制了弹道修正引信修正弹道视景仿真系统。该系统以火箭增程迫弹为研究背景，建立了火箭增程迫弹的6D弹道模型，利用蒙特卡洛法在引起弹丸落点散布的误差源上加上随机误差，运用龙格．库塔法不断解算弹道，再由基于STK的视景仿真子系统形象地给出弹丸飞行过程。结果表明，该系统仿真结果能较好地和实际靶场试验结果吻合，又能形象逼真地显示弹丸飞行过程。     

伪码激光引信抗干扰性能的蒙特卡洛仿真研究

对基于伪随机码的脉冲激光引信的抗干扰性能进行了仿真研究.建立伪随机码激光引信的作用距离方程模型基础上,从伪随机码的自相关特性出发,分析了伪随机码激光引信的抗干扰性能.结合激光引信特点建立了脉冲体制激光引信的虚警概率和探测概率模型,分别对基于周期脉冲激光引信和伪随机码脉冲激光引信的探测概率和虚警概率进行了蒙特卡洛计算方法的统计模拟数值仿真.仿真表明,伪随机码脉冲激光引信具有很强的抗干扰性能.     

基于SDRE方法的制导律设计与仿真研究

研究基于SDRE的防空导弹的非线性制导律设计问题。首先建立了防空导弹二维制导律模型,选取了弹目相对距离和相对速率作为状态变量,用SDRE方法进行防空导弹二维制导律设计,分别用传统的Schur方法和θ-D方法以及改进的Newton方法对SDRE控制器进行了求解,对这三种算法进行了分析和比较。针对防空导弹的数值仿真显示基于SDRE方法的控制律对于二维制导律的有效性,而SDRE方法虽然比θ-D法的计算量大,但是其控制效果却又明显的优势,而改进的Newton法能比传统的Schur法提高计算的精度。     

一种新型火箭炮复合材料密封盖的数值仿真

根据密封盖的性能指标和战术要求,选择玻璃纤维布为材料,设计结构。基于失效准则和损伤演化规律,利用有限元方法进行了火箭弹冲破穿透密封盖和燃气流冲击密封盖的数值仿真。分析了六种密封盖方案,掌握了破裂效果和规律。得到了能沿预设撕裂线方向破裂,满足引信体的安全性和可靠性要求;不产生碎片,不会对干扰到后续弹的发射;能承受邻管发射时燃气流冲击的密封盖。     

引信目标回波模拟器的建模与实现

针对脉冲多普勒调制引信的目标回波进行了建模与仿真,并在此基础上研制成功了引信目标回波模拟器。该引信目标回波模型基于多散射中心来模拟的方法,并将环境因素的影响引入模型。引信目标回波模拟器的每个通道的控制均基于FPGA器件,结合并口通信和SRAM存储器并通过DDS的回波合成实现引信目标单散射点回波的模拟,并采用多路并行的方式来实现模拟目标的多散射中心。实际的测试结果验证了目标模型的建模及回波模拟器实现的可行性与正确性。     

调频连续波引信超宽带电磁脉冲前门耦合效应

针对调频连续波(frequency modulation continuous wave, FMCW)引信在超宽带电磁脉冲环境下易受干扰的问题,将场路联合仿真的方法应用于引信射频前端超宽带电磁脉冲耦合效应研究。仿真实验采用先辐照后注入的方法,首先对引信射频前端模型进行平面波辐照;然后将耦合电压导入引信接收机进行效应分析。实验结果表明,超宽带强电磁脉冲很难对接收机内部元器件造成毁伤,其耦合效应主要体现为干扰效应,当耦合进入接收机中频带的能量足够淹没正常输出信号能量时,引信测距功能会受到干扰。     

大型飞行器六自由度仿真建模研究

以某型号大型飞行器为背景,提出了建立大型飞行器六自由度仿真模型的一般原则和方法,综合考虑了飞行器质心运动、绕质心运动、控制系统动态特性、发动机摆动惯性、推进剂晃动、弹性振动及它们之间的铰链耦合等因素对飞行器运动的影响,重新推导了质心运动和绕质心运动数学模型,建立了全量、全干扰、三通道、大姿态条件下时变非线性六自由度仿真模型,经计算机仿真及飞行试验证明该模型是正确的,比传统的三自由度模型更加完善、精确和有效。