高超声速飞行器再入过程改进气动系数模型

针对高超声速飞行器再入过程气动系数模型和参数辨识问题,基于公开的气动系数数据,综合考虑攻角和马赫数两个主要因素,分析了气动系数与二者的函数关系,建立了高超声速飞行器的改进升力系数和阻力系数模型,采用非线性最小二乘法进行模型参数辨识,得到参数辨识结果。将已知的气动数据与改进气动系数模型计算值进行对比,升力系数和阻力系数的相对误差平均值均小于5.10%,表明所建立的改进气动系数模型具有较高的精度,可以用于高超声速飞行器再入轨迹优化和仿真。     

多目标激光反导决策的动态置换算法

多目标激光反导决策优化是激光反导系统的关键技术,其本质上是一个动态最短路问题,但是目前对于寻求该问题的全局最优解存在很多困难,特别是当目标个数大于6时,很难获得全局最优解。针对多目标激光反导决策优化问题引入了一种动态置换算法,包括邻近置换和对称置换,其中邻近置换是在原有解的基础上进行微调,容易进入局部最优解,而对称置换则可以进行大范围的搜索,有利于跳出局部最优解,从而增加了获得全局最优解的概率。以8个目标为例进行了仿真,结果表明所提出的算法比遗传算法收敛速度快。     

半实物仿真中的期望频率特性控制研究

根据半实物仿真系统中期望输出预知的特点,讨论了相应的离散控制问题。首先提出了给定带宽的零相位滞后离散模型,对不可抵销零点的补偿方法进行了研究,并按该模型设计了相应的利用未来信号的前馈控制器。根据该方法可以获得近似的理想闭环模型。     

三轴扫描镜数学模型的建立与简化

本文应用拉格朗日方程推导出三轴扫描镜的准确数学模型。这是一个具有复杂非线性和强耦合的系统。对该模型做了线性化处理。简化的模型已在实际系统设计中获得了成功的应用。而准确的模型可作为制定更优良的控制方案和设计更好的控制器的基础。     

半实物仿真系统的预见控制研究

针对半实物仿真系统中未来信息可以利用的特点，提出了利用未来信息的线性逆系统设计方法，典型模型的仿真结果了该方法的有效性。     

基于基片集成脊波导的缝隙阵列天线的仿真与实验研究

为了降低缝隙天线阵列的重量和体积,提出了基于介质集成脊波导的缝隙阵列天线。专门设计了一种渐变微带线与介质集成脊波导的过渡结构,使得天线可以使用SMA接头进行馈电。在CST Microwave Studio软件中建立了工作于C波段的介质集成脊波导4缝天线阵列模型并进行了仿真分析,并使用仿真数据建立了天线的等效磁流阵列模型,很好地解释了天线的辐射特性。仿真与实验结果表明,4缝天线具有10.8%的阻抗带宽(4.4~4.9 GHz),带内增益为8.5 d Bi。天线为印刷型结构,具有剖面低、重量轻、易于集成、带宽较宽及增益较高的特点,可以广泛应用在相应频段的通信设备中。     

基于拟能量的高超声速飞行器再入轨迹优化

考虑高超声速飞行器再入过程总加热量最小,基于拟能量将单段轨迹优化转化为多段轨迹优化问题,采用非等间距控制变量参数化方法对每段轨迹分别优化.高超声速飞行器再入轨迹必须满足热流率、动压和过载3个约束.通过把控制变量参数化,同时引入时间尺度变换和不等式约束转化方法,将轨迹优化问题转化为含有约束的非线性规划问题.基于拟能量概念,将再入轨迹进行了分段优化,以4段为例进行了仿真,计算时间比单段情况下缩短了约50%.     

三轴仿真转台的建模与仿真

在分析三轴仿真转台机械装置动能的基础上,利用力学拉格朗日方程推导出较准确的运动方程。利用电机和阀控液压马达的方程式,给出三轴转台系统的微分方程,利用MATLAB进行数学仿真。此数学模型可作为设计和调试三轴仿真转台控制器的基础。     

二阶动力学系统的P-D反馈鲁棒极点配置

考虑二阶动力学系统中比例加微分反馈的鲁棒极点配置问题,即求取一比例加微分反馈控制器,在满足闭环系统特性要求的前提下,使得闭环系统特征值关于参数摄动具有最小的灵敏度.基于特征结构配置参数化结果,该问题可转化为含有约束条件的优化问题.给出求解该控制问题的算法,直接基于二阶动力学系统原型,只涉及n-维矩阵计算,便于工程应用.三级质量弹簧系统的仿真表明所提方法的有效性.