基于集总电感传输线建模的控制系统数字仿真

应用集总电感元件的传输线建模方法(TLM)构造了一种基于数值求解微分方程的数字仿真算法。通过把状态变量对应于电感中的电流，利用电感元件的传输线模型得到状态方程的仿真模型来实现控制系统的数字仿真计算。由于TLM方法是以传输线的等效无源线性网络作为建模基础，从而使算法具有无条件的数值稳定性。     

基于无源性永磁同步电机模糊滑模控制系统研究

结合无源性控制和滑模控制两种非线性控制方法,并引入交流伺服系统,提出永磁同步电机(PMSM)的无源性滑模控制方法。文中分析了PMSM的无源性,并由此推导出矢量控制算法,采用滑模控制方法,设计了滑模速度控制器,从PMSM能量无源性的角度对控制器稳定性进行了证明,控制器参数由Lyapunov函数稳定性理论给出。针对滑模切换函数的高频"抖动"现象,采用模糊控制方法,设计了模糊切换函数,削弱了滑模切换函数的"抖动"。Simulink仿真和dSPACE实验结果表明:控制系统能够稳定运行,具有良好的动、静态性能和抗扰动能力。     

Prony算法辨识传递函数的模型阶数选取研究

针对Prony算法辨识传递函数的模型阶数选取问题,提出了一种基于SNR值及留数值的新方法.SNR值体现的是拟合性能,留数值体现的是模式参与程度.首先选取一个阶数初始值,然后在模型阶数取初始值条件下对榆出信号进行Prony分析,最终依据SNR值及留数模值,得到适合的模型阶数.对典型传递函数的仿真分析验证了所提方法的有效性.     

并行实时数字仿真模型稳定性分析的扰动方法

本文讨论并行实时仿真模型的稳定性分析。建立了耦合系数扰动方法和仿真步长扰动方法。对于两类测试方程组构造了并行仿真模型,并且证明了当仿真步长适当小时,它们将具有与原连续系统相似的稳定性品质。     

副炮雷达与箔条干扰战斗使用电磁兼容模型

为解决某副炮与箔条无源干扰间战斗使用电磁兼容问题，采用系统分析方法将空城电詹兼客性分解为箔条云是否在方位和俯仰方向上进入副炮雷达波束进行讨论，建立了相应兼容性判断模型并编制了仿真软件。仿真表明该模型具有较高准确性，对我新型舰艇无源干扰发射决策和反导火力分配决策的制定具有较大意义，并对其他类似研究具有借鉴意义。     

平面波对传输线耦合响应的仿真研究

在Agrawal传输线模型的基础上,以典型信号-电磁脉冲作为干扰源,详细分析了参数变化对传输线终端负载电压和电流响应的影响.仿真结果表明,负载、传输线间距、平面波入射角和平面波极化角等参数变化对负载端响应有不同的影响.在此基础上,又对双线传输线和单导体传输线受干扰特性进行了对比分析.仿真分析结果为实际系统中由于电缆耦合产生的干扰分析提供了理论依据,并具有一定的参考价值.     

空中加受油仿真中尾流扰动的建模与仿真

对现代军机空中加受油仿真中的加油机尾流仿真进行了研究,论述了加油机尾流的组成流场、形成原因和对受油机的扰动作用。根据飞行试验数据资料和缜密的理论推导,将加油机尾流对受油机的扰动作用分为纵向和横向两个通道,并分别建立了空中加受油仿真的尾流扰动仿真模型,并给出了在实际工程应用中的调试方法。建立的加油机尾流扰动仿真模型在某型飞机飞行仿真系统应用中收到了很好的效果。     

带阻容负载的能量存储系统建模与稳定性分析

阻容负载提高了能量存储系统阶次,对稳定性不利。为分析其稳定性,建立了降压模式下带阻容性负载的状态空间平均模型、小信号与大信号等效电路模型;通过分析小信号模型进行了系统补偿,提高了稳定裕量;通过大信号模型验证了补偿系统在大扰动下的稳定性。针对Simulink中无理想交直流变压器模块,提出了一种理想交直流变压器模型构造方法,还提出了一种新颖的基于此构造方法的负载参数动态仿真模型,可解决Simulink中动态参数负载仿真困难问题。这里建立的阻容性负载模型精度可与宏模型基本一致,但仿真效率远高于宏模型。     

模型误差对阵列信号特征结构的影响及一种校准方法

本文针对阵列信号处理中存在的阵元位置扰动和通道特性不一致两种模型误差，讨论了相位误差对阵列信号特征结构的影响。提出了一组扰动前后特征结构变化的关系式。基于这组公式，提出了一种基于辅助源的校准方法，这种方法可以避免多维搜索和受随机噪声的影响。计算机仿真结果表明了这种方法的有效性。进一步的研究工作尚在进行。     

复杂大气扰动下大型飞机飞行动力学建模研究

大型飞机的机体尺度与中小规模的风场尺度接近,为进行高逼真度的飞行仿真,需要建立含扰动风参数影响的动力学模型.推导了含三维扰动风参数的六自由度动力学方程,给出了扰动风参数的计算方法.基于B747-100飞机建模数据,结合四点模型,给出了扰动风场中气动模型修正的一般方法.改进Newton-Raphson算法,对动力学模型进行了无风状态下的配平,并结合典型飞行状态进行了模型初步验证.分别基于质点模型和四点模型,给出了B747飞机穿越三维大气紊流场的数值仿真实例.结果表明,应用四点模型的仿真结果更能表现出大型飞机对大气紊流响应的随机特性.建立的含扰动风影响的动力学模型以及改进的配平算法可用于飞行模拟器的飞行实时仿真.     

核动力蒸汽发生器水位动力学特性仿真与分析

利用核动力蒸汽发生器(SG)的数学模型和Mathlab的Simulink仿真工具建立了SG水位动力学特性的仿真模型。应用该仿真模型对几种典型的反应堆运行功率下SG水位动力学特性进行了仿真计算。SG水位动力学特性的仿真分析包括不同反应堆运行功率时给水流量扰动作用下的水位动力学特性仿真分析和蒸汽流量扰动作用下的水位动力学特性仿真分析。结果表明,仿真模型准确描述了给水流量扰动、蒸汽流量扰动以及反应堆功率变化对SG水位动力学特性的影响,并正确描述了SG运行中的逆动力学效应。利用该模型可以对SG水位动力学特性进行精确的分析。     

T-S模糊广义系统输出反馈无源控制

考虑一类T-S模糊广义系统的无源控制问题。在状态空间下,基于线性矩阵不等式(LMI)的方法,给出了使得闭环系统满足无源性的动态输出反馈无源控制器存在的充分条件,在此基础上给出了动态输出反馈无源控制器的设计方法,该方法与现有结果相比,不需要状态完全可测并且充分考虑了模糊子系统之间的相互作用。动态输出反馈无源控制器的设计方法归结为求解一组线性矩阵不等式。最后通过数值仿真例子,说明所给设计方法的有效性。     

抑制校正源方位偏差的阵列误差矩阵鲁棒校正算法

针对校正源方位扰动误差会影响阵列误差矩阵校正精度这一问题,提出了一种可以自行抑制校正源方位扰动误差的鲁棒阵列误差矩阵校正算法。在假设校正源方位扰动误差较小的情况下,通过一阶Taylor级数展开的方式,建立了一种关于阵列误差矩阵的结构总体最小二乘优化模型用以抑制校正源方位扰动误差的影响,基于该优化模型,设计出一种数值优化算法用以实现阵列误差矩阵的鲁棒校正。数值实验验证了文中新算法的有效性和优越性。     

带有持续扰动非线性系统的最优跟踪控制

研究具有外界持续扰动的非线性系统的无静差最优跟踪控制问题。首先基于内模原理构造一扰动补偿器,将系统化为无扰动的增广系统。然后利用灵敏度法推导出了该系统的最优跟踪控制律。仿真实例表明了该设计方法的有效性。     

基于自适应逆控制的离散MRAC设计

在模型参考自适应控制中,以往消除扰动的方法是将系统输出和干扰同时反馈来提高系统性能和消除干扰,两者只能折中实现。针对此问题,结合自适应逆控制理论和超稳定理论,提出了一种克服随机扰动的离散MRAC设计方法。本方法引入自适应逆模型来消除系统扰动,将对象性能和扰动控制分开单独进行处理,可分别提高各自的性能。仿真实验证实了方法的可行性。     

方向角及其变化率的单站无源定位的可观测性

阐述了利用方向角及其变化率的二维单站无源定位的模型 ,利用非线性系统的可观测性定理分析得到了在目标匀速运动条件下该模型定位可观测的充要条件 ,讨论了不同相对运动状态下模型的可观测性问题 ,并举例进行了计算机仿真。最后得出对于固定辐射源 ,要求观测器非径向运动 ,对于匀速直线运动辐射源 ,要求观测器非径向机动运动的结论。     

步兵战车自动炮连发射击弹丸起始扰动仿真分析

为描述步兵战车自动炮连发射击精度变化规律,对自动炮首发射击弹丸起始扰动与次发射击弹丸起始扰动进行了仿真计算.基于移动荷载理论,以圆柱坐标系中弹丸径向速度为表征量建立了自动炮首发射击弹丸起始扰动仿真模型;在对首发弹丸射击后身管的剩余振动能量进行动力学仿真的基础上,应用身管膛线起始部单元在首发射击赋予的初始径向位移和初始径向速度作为身管的初始边界条件,建立具有身管初始扰动的弹炮耦合振动模型,对次发弹丸的起始扰动进行了仿真分析.仿真结果表明,首发弹丸射击后身管剩余振动能量大大增加了次发弹丸的起始扰动.     

适用于非合作照射源的无源雷达运动目标成像方法

针对运动目标的无源雷达成像,给出一种采用分布式接收孔径的成像方法。首先建立运动目标的回波信号模型,该模型无需任何发射源先验信息。而后基于分布式孔径接收到的回波数据稀少,以目标位置和速度为未知量采用广义似然比检验的方法进行成像,完成成像区域内运动目标的成像和速度估计。最后以WiMAX信号作为机会照射源进行仿真分析,结果表明所用方法能够有效实现无源雷达动目标成像。     

一种利用双星系统对无人机实时定位的方法

针对双星系统有源定位间隔长、实时性差,无法用于无人机定位的缺陷,提出利用钟差辅助双星无源伪距进行实时定位的方法.该方法基于用户钟差与运动无关且规律性较强的特点,利用有源定位数据对钟差进行建模.通过钟差模型预测辅助双星无源单程伪距进行实时定位,从而消除了简单位置外推对运动模型的依赖.通过理论分析了方法的可行性,给出了钟差建模及定位的具体算法流程.借助某实际飞行数据的仿真验证表明该方法不仅可以对无人机进行实时高精度定位,同时可减少对有源定位询问频度的依赖,从而减少电磁暴露.     

非线性不确定时滞系统观测器型鲁棒无源控制

将无源性概念引入到非线性不确定时滞系统中,研究了带有时滞和不确定性的非线性系统的鲁棒无源控制问题.首先,利用多层神经网络近似代替系统中的非线性部分,采用线性微分包含(LDI)技术来线性化该非线性环节.其次,基于LDI模型,构造适当的状态观测器和反馈控制器,利用Lyapunov稳定理论,通过一定的矩阵变换,将设计问题转化为线性矩阵不等式(LMI)的可行解问题.从而使控制器的设计简单易行.接着,引入无源化的损耗指标,给出具有指定损耗指标的鲁棒无源控制器设计方法.最后以Lo-gistic混沌系统为例进行仿真试验,结果表明该设计方法的有效性.