飞行仿真转台耦合力矩分析及其补偿控制

对于高精度的飞行仿真转台,影响其精度的因素很多,如三轴同时转动时的惯量耦合及负载重心与回转中心不重合等原因而造成的不平衡力矩,本文针对这两个问题进行了分析,建立了转动惯量与转角、负载偏载力矩与转角的函数关系,通过仿真计算说明,外框的转动惯量,内框的偏载力矩受耦合影响最大。在此基础上,给出了控制系统的补偿方法,为转台控制系统的设计提供了参考依据。     

基于采样控制理论的飞行仿真转台控制研究

基于采样控制系统的直接设计理论,应用提升技术,提出了仿真转台伺服控制系统多速率H∞控制器的设计方法,解决了转台控制系统中由于被控对象的不确定性及应用离散控制器控制连续被控对象的近似等价影响系统动态性能提高的问题,最后文中给出了具体实例。     

基于扩张状态观测器的飞行仿真转台鲁棒控制

飞行仿真转台作为半实物仿真和测试的关键设备,其性能直接影响仿真实验和测试结果的可靠性。针对飞行仿真转台容易受到外界干扰和参数变化影响的特点,研究了基于扩张状态观测器的鲁棒控制方法。根据系统参数的辨识程度设计了两种不同的扩张状态观测器。利用扰动估计值进行动态补偿使被控对象线性化,并在此基础上设计了等效速度和加速度前馈。根据扩张状态观测器不能完全估计扰动的特点引入滑模控制项以增强系统鲁棒性。实验表明提出的方法针对飞行仿真转台系统的不确定性具有很强的鲁棒性,并具有良好的跟踪性能。     

仿真转台的神经网络复合控制

介绍了一种神经网络复合控制方法，即在不抛弃众多工程技术人员所熟悉的经典控制方法的基础之上，采用神经网络控制来处理系统中的各种非线性及不确定性。给出了神经网络的迭代算法，讨论了系统的稳定性问题，并将该方法应用于高精度三轴飞行仿真转台的实时自适应控制中。实验结果表明了该控制方法的有效性。     

三轴电动飞行转台控制系统工程设计与实现

介绍了三轴电动飞行转台控制系统的总体设计，从控制系统的伺服原理方案出发，详细的介绍了三轴电动飞行转台控制系统的硬件和软件的工程实现。系统采用集散式（DCS）总体控制，以上、下位机形成两级控制结构，实现系统的分散直接控制和集，综合监控管理功能。采用了脉冲调宽功放装置(PWM)，直流力矩马达直接驱动转台框架的数字伺服调速体制。     

一种新型电动三轴飞行仿真转台的研究

本文介绍一种新型电动三轴飞行仿真转台的设计技术及其主要性能。该转台采用微机实时控制，力矩电机直接驱动，高灵敏度测速机和高分辨度光电编码器反馈。在控制方案中除了采用三环反馈控制和前馈补偿控制之外，还引入先进的智能控制策略，从而显著地提高了系统性能。该转台可以满足多种类型飞机、导弹飞控系统仿真试验要求     

基于Backstepping的飞行仿真转台自适应摩擦补偿控制

论述了基于backstepping的飞行仿真转台自适应摩擦补偿控制。在实验的基础上,提出了飞行仿真转台的动态模型,其中包括动态LuGre摩擦模型。针对此动态模型推导出包括自适应摩擦补偿的backstepping鲁棒控制器。仿真实验证明:闭环系统的输出可以达到渐进跟踪给定的位置参考信号和速度参考信号,克服了转台在使用传统的PID控制器时,其位置波形存在平顶,速度波形存在畸变的缺点。     

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。     

飞行仿真转台的一种新型前馈跟踪控制

针对飞行仿真转台系统,提出了一种新型的前馈控制器的设计方法,并对时间常数τ给出了迭代算法。该控制器适用于数字非最小相位系统,且控制器的实现不需要指令信号的超前信息,校正后的系统在低频段相移近似为零,增益近似为1。以某飞行仿真转台系统为例进行了数字仿真,仿真结果表明了该控制器的有效性。     

飞行仿真转台模糊神经网络补偿的复合控制

针对飞行仿真转台系统的非线性和不确定性,提出了基于模糊神经网络补偿的复合控制器,该控制器由前馈控制器、闭环控制器及模糊神经网络补偿环节组成。前馈环节由零相差跟踪控制器及FIR滤波器构成,闭环控制器由PD控制及干扰观测器构成,补偿环节由一动态模糊神经网络实现,给出了基于Lyapunov函数的稳定性证明。该控制方法突出优点在于兼顾考虑了系统中的结构化不确定性和非结构化不确定性,能够在外部干扰与参数摄动并存的情况下,保证系统的稳定性和跟踪性能。     

基于层次线路优选法的公交线网仿真设计

针对交通路网布设方案的不可实验性,为提高公交线网设计优化性能,提出了基于"层次线路优选法"的仿真设计思路,对公交线网进行层次划分,并分层进行线路优选,组合成网,突出发挥不同层次线路的功能,消除了传统"线路优选法"忽略公交网设计不同层次线路需求的缺点。阐述了"层次线路优选法"的基本原理,给出了"层次线路优选法"的基本实现步骤,并着重描述了层次选择模型的构建、公交线路选择的遗传算法。采用经典算例对线网的仿真设计方法进行验证。结果表明,与其它研究成果相比,此方法得出的线网设计结果方案在满足单次出行换乘次数低、无公交盲点的前提下,具有线路负载均衡、线路弯曲度小、高线网覆盖率、低线网重复系数、线段最大重复次数少的特点,满足了公交线网设计的基本功能要求。     

交互式飞行视景仿真系统的设计与实现

基于六自由度运动模型,提出了Vega环境中飞行运动的数学表示及其C 语言描述方法,构建了通用的基于C /Vega的交互式飞行视景仿真系统的驱动程序流程和模块化功能结构,并基于MFC构架利用Vega的实时仿真驱动开发了交互式的实时飞行视景仿真系统。该系统可与控制主机、光电跟踪设备一起形成控制闭环,模拟飞机对运动目标的跟踪过程,并将相应的飞行参数以仪表的显示方式输出,辅助用户测试和评估光电跟踪设备的性能。     

基于ADAMS变结构堵渣机的仿真分析与优化

针对堵渣机的变结构特征,利用ADAMS软件建立了仿真模型,通过机构的仿真分析找出了堵渣机存在的主要问题;并据此对堵渣机进行了优化及无过约束的自调结构设计。仿真分析了其优化的效果,结果表明:提高了堵渣机的各项性能,使其工作更加稳定可靠;改善了机构的自适应性能,消除了堵渣机对外界工作环境的敏感性;为变结构机构的设计提供了一个新的方向。     

交流电磁场缺陷检测系统建模与仿真

结合交流电磁场检测(ACFM)原理和数值分析技术,针对海洋平台水下裂纹缺陷智能可视化检测样机开发的需要,引入有限元分析方法,建立了3种不同的ACFM有限元分析模型:激励仿真模型、计算模型和探头运动仿真模型.激励模型可以准确模拟检测中感应电磁场的分布规律,为探头设计和优化提供理论依据;计算模型能够完成稳定检测状态下缺陷上方磁通密度分布的分析和数值计算;探头运动仿真模型主要用于探头运动检测或大缺陷检测情况下磁场分布的分析和计算.以上3种专用的参数化仿真模型的建立,简化了ACFM数学模型中缺陷附近电磁场分布的仿真分析和求解,为老龄平台的缺陷检测和延寿技术研究提供了技术支持,具有较强的理论价值和实用价值.     

基于有限元法人体腿部生物力学仿真研究

为了建立可用于手术预演和规划的可靠的虚拟生物组织力学模型进行人体腿部生物力学仿真研究,根据关键组织的三维重建结果,采用有限元方法自下到上的建立骨骼、皮肤和部分软组织的生物力学模型.针对CT图像无法精确重建肌肉的几何模型的问题,在充分考虑肌腱的生物力学特性,又体现肌纤维的微观解剖结构的基础上,提出一种新型的肌肉建模方法.最后,通过患者手术获得的力位数据与有限元仿真数据的对比分析,证明建立的人体生物力学模型的可信性.     

有限元仿真分析软件中建模的多态机理研究

有限元仿真分析软件是一种广泛应用于工程技术各领域的科学计算软件,而针对实际问题建立合适的模型是应用这类软件的首要工作。通常,为了使分析结果尽可能精确,研究人员希望建立无限接近真实形体的模型,但真实形体中某些特征的存在可能对网格质量和计算结果造成严重的消极影响,甚至还会导致问题不可解。同时过于复杂的模型也将消耗大量计算时间。为建立合适模型,提高计算效率,将多态模型概念引入有限元领域,就模型态与计算精度之间的关系进行了研究并得出初步结论。     

基于蒙特卡罗仿真的战斗部参数优化设计

建立了基于蒙特卡罗仿真方法的战斗部毁伤效率评估模型,提出了将蒙特卡罗仿真结果下的毁伤概率最大作为战斗部威力设计原则,通过对各种设计参数取不同值时毁伤概率大小的对比,得到了各参数的最优值或最优取值范围。针对某特定雷达目标,应用此方法对战斗部参数进行优化,成功实现杀伤爆破战斗部的威力设计。     

基于运动跟踪和交互仿真的工作设计

为了在设计阶段早期就可以考虑工作任务、工作空间以及人与系统的匹配问题,运用多相机成像和图像处理技术实现了一套人体运动跟踪系统。运用该系统可以获取虚拟工作空间中实际工作者的动作信息,通过实时的人机交互仿真实现工作者与虚拟对象的自然交互,通过仿真对工作设计进行评价,评价内容包括工作空间可及性、工作任务可完成性、完成绩效以及满意度等。所构建的原型系统已经用于多种工作动作的跟踪、仿真和评价。     

基于有限元法毫米波引信天线罩的仿真设计

针对玻璃纤维增强聚酰亚胺树脂毫米波引信天线罩,应用MATLAB编程分析其功率传输系数、反射系数,并利用有限元法仿真分析天线罩厚度、与天线距离等参数对天线性能的影响,得到天线罩最佳厚度及与天线的距离.