喷水推进双体船回转工况下船机泵动态配合仿真分析

建立了基于MMG方程的操纵性模型，并对某型喷水推进双体船在回转工况下的船机泵配合情况进行了仿真分析。在MATLAB／Simulink环境下通过求解操纵运动微分方程，估算回转工况下舰船的运动参数以及机泵负荷，从而预报出该船在回转工况下的船机泵动态配合情况。仿真结果表明，与螺旋桨推进装置相比，喷水推进装置具有更为出色的操纵性能，并且具有较好地保护主机、防止主机超负荷的优点；然而，从保护喷泵的角度出发，喷水推进动力装置不宜在高航速下进行回转。     

滑行艇高速运动建模与姿态控制仿真

针对采用喷水推进的高速滑行无人艇水下附体少,航向稳定性差、横摇阻尼小和高速时易出现"海豚运动"现象的特点,对高速滑行艇进行系统建模,分析艇体的水动力特性和运动特性.在此基础上采用基于模糊神经网络的控制方法,通过对喷水推进器的控制来实现对艇体的姿态控制.运用MATLAB软件进行系统仿真,仿真结果表明,采用模糊神经网络对无人艇的姿态控制,能够有效减小艇体的摇摆.     

舰船喷水推进系统数学建模及动态工况仿真研究

对舰船喷水推进系统而言，动态工况下喷水推进泵的工作安全性是一个十分重要的研究课题，而控制系统参数设定的正确与否将在很大程度上决定动态工况下喷水推进泵能否安全可靠工作。首先建立了适用于系统动态工况仿真的舰船喷水推进系统数学模型及仿真模型，然后从避免喷水推进泵在动态工况过程中工作曲线进入使用限制区域的角度出发，重点对舰船加速和回转两类动态工况进行了仿真研究，并依据仿真结果对相应控制参数的正确设定提供指导。     

调距桨推进装置及其控制系统的建模与仿真研究

利用准稳态、循环平均值等建模方法,给出了包含MAN B＆W 6S35MC柴油机、调距桨、螺距调节液压伺服装置、DGS8800e数字调速器、MAN B＆W MC气动遥控系统以及Alphatronic 2000 PCS调距桨推进控制系统的实时仿真模型,开发了调距桨推进装置及其控制系统的仿真软件,给出了柴油机在不同负荷下的稳态和动态仿真曲线以及船舶在紧急倒航工况下调距桨推进装置的动态仿真结果.仿真计算与试验数据对比表明：模型能很好地预测调距桨推进装置及其控制系统在不同工况下的稳态和动态特性.     

基于神经网络的高速无人艇模糊PID控制

针对采用喷水推进器的高速无人艇具有强非线性,传统控制手段难以快速精确控制的问题,提出以神经网络作为辨识器,并采用模糊控制器对其进行控制的方法。运用MATLAB软件建立系统模型,并进行模糊PID控制器设计,通过对系统仿真,结果证明运用神经网络和模糊PID控制器能够精确实时地实现无人艇控制。     

高速滑行艇三自由度运动预报与仿真

高速滑行艇具有航速高、机动性好等特点,在海上救助、气象监测等方面具有广阔前景.受到波、浪、流等环境因素的影响,滑行艇将产生多自由度的复杂运动.针对这些相对复杂的环境条件,用maxsurf完成了滑行艇的艇形设计,建立了分段调节功率喷水推进模型及滑行艇前进、升沉、纵摇三自由度运动数学模型,进行水动力分析和初步性能评估,并用Matlab程序编写了仿真系统,进行了三自由度强耦合运动的预报模拟,得到该滑行艇的运动时航速、深沉位移、纵倾角、阻力以及动升力、静浮力等变量与时间的关系,为高速滑行艇的研究、设计提供了一种有效的仿真平台.     

基于模糊平滑切换的直升机飞行控制与仿真

研究了直升机前飞状态下的模糊平滑切换控制方法和仿真验证问题。首先,在不同的平衡点,对直升机模型进行线性化,得到线性子模型集。再针对每个子模型,设计了基于遗传算法的H∞控制器。然后采用模糊平滑切换策略设计了全局控制器。最后对设计得到的直升机飞行控制系统进行了仿真。仿真结果表明,所设计的直升机飞行控制系统实现了前飞状态下不同速度的飞行控制,保证了控制过程的平滑性,达到了ADS-33D操纵品质水平1的要求。     

水下热动力推进系统无级变速半物理仿真试验台研究

提出了一种新颖的水下热动力推进系统无级变速半物理仿真系统.介绍了无级变速技术方案、半物理仿真系统的组成,结构和测控软件设计,并对一次半物理仿真试验结果进行了分析.利用所研制的无级变速半物理仿真试验台系统,可方便的实现对航行体航深、姿态的补偿,使航速具备了跟踪时变信号的能力;燃烧室压强控制无超调,保证了系统的安全性;利用航速与航深的制约关系,使动力系统潜力得到了充分发挥;实现了热动力水下航行体的无级变速控制.试验结果表明,所研制的水下热动力推进系统无级变速半物理仿真试验台满足了规定的性能指标,达到了预期的目的.     

破障艇作业可视化仿真与效能评估

引入了船体动力学等相关模型,设计实现了破障艇作业可视化仿真系统,并对不同条件下破障过程进行了可视化仿真.优化创建了不同浪谱的动态LOD海面,通过粒子系统实现了首尾浪迹、爆炸水柱等特殊效果.建立了破障艇作业效能模糊综合评判的指标体系,给出了效能评价模型和评价方法,并对其仿真实例结果进行了评估,评估结果表明仿真系统具有可信性.     

无人艇倾覆自恢复系统的建模与仿真

针对无人艇倾覆自恢复的运动过程进行其受力分析和系统建模.在介绍倾覆自恢复装置的基础上,详细地分析并推导了无人艇在自恢复运动过程中受到的艇体浮力(矩)、气囊浮力(矩)和横摇阻尼力矩,建立了无人艇倾覆自恢复运动的数学模型;并根据该模型设计了无人艇倾覆自恢复运动的仿真软件,最后针对某艇进行了一系列的自恢复运动仿真试验,通过分析该试验结果,探讨了气囊半径和克气速度对无人艇倾覆恢复运动的影响,并得出了满足设计要求的最佳气囊半径和充气速度,该仿真结果亦表明该无人艇倾覆自恢复系统是行之有效的,具有一定的工程实用性.     

基于a&ω六自由度运动模型的船舶运动参数发生器

针对航海模拟器中船舶运动数学模型建立过程过于复杂、仿真的有效性难以验证的问题, 结合船舶自身机动特点设计了一种新的船舶运动参数发生器, 可生成航海模拟器所需的各船舶运动参数。首先, 在响应模型的基础上, 建立了基于线加速度和角速度(linear acceleration and angular velocity, a & ω)的船舶运动模型。然后, 通过船舶运动微分方程求解了船舶位置、速度、姿态、航向等运动参数信息。最后, 提出相似度评估指标并将其应用于基于实测数据的仿真的验证。仿真验证结果表明, 船舶运动参数发生器能有效地模拟船舶在多种机动状况下的运动, 各船舶运动参数的相似度均在80%以上, 是一种有效的航海模拟器的船舶运动模拟仿真研究方法。     

"船舶-双水舱"减摇系统设计及仿真

减摇水舱是一种广泛使用的船舶横摇减摇装置,由于船舶的空间非常宝贵,水舱体积不能太大.为了在船舶不同装载情况下达到满意的减摇效果,考虑安装两个固有频率不同的U型减摇水舱.针对这种情况,采用频率法结合实际船舶的布局条件,设计了双水舱减摇系统.对双水舱减摇系统和船舶原设计的单水舱的减摇效果进行了仿真对比,结果表明:在减摇性能上双水舱减摇系统优于单水舱,并且可以兼顾船舶的纵倾.     

Transfer alignment of shipborne inertial-guided weapon systems

The transfer alignment problem of the shipborne weapon inertial navigation system (INS) is addressed. Specifically, two transfer alignment algorithms subjected to the ship motions induced by the waves are discussed. To consider the limited maneuver level performed by the ship, a new filter algorithm for transfer alignment methods using velocity and angular rate matching is first derived. And then an improved method using integrated velocity and integrated angular rate matching is introduced to reduce the effect of the ship body flexure. The simulation results show the feasibility and validity of the proposed transfer alignment algorithms.     

速度匹配算法在传递对准中的应用分析

理论上，载机机动对提升速度匹配传递对准滤波器的性能是有益的，但机动同时会带来较大的机翼动态挠曲变形角，这一过程对传递对准又是不利的。为了分析机动对速度匹配传递对准过程的影响，首先给出了考虑机翼柔性变形时主子惯导之间的失准角模型,并采用二阶Markov过程来表示机翼动态挠曲变形角。其次，给出了在动态挠曲变形的影响下,杆臂速度与杆臂加速度的表达式。然后，推导出了本文使用速度匹配算法的误差评估方法。最后，结合提出的相关模型,对机动条件下速度匹配算法的性能进行仿真分析。结果表明，在机翼动态挠曲变形角标准差达到20′时，滤波器出现明显的发散现象，因此速度匹配算法在应用时，应充分考虑机动带来的动态挠曲变形角所产生的影响，合理选择机动大小或武器挂点。     

速度匹配算法在传递对准中的应用分析

理论上,载机机动对提升速度匹配传递对准滤波器的性能是有益的,但机动同时会带来较大的机翼动态挠曲变形角,这一过程对传递对准又是不利的。为了分析机动对速度匹配传递对准过程的影响,首先给出了考虑机翼柔性变形时主子惯导之间的失准角模型,并采用二阶Markov过程来表示机翼动态挠曲变形角。其次,给出了在动态挠曲变形的影响下,杆臂速度与杆臂加速度的表达式。然后,推导出了本文使用速度匹配算法的误差评估方法。最后,结合提出的相关模型,对机动条件下速度匹配算法的性能进行仿真分析。结果表明,在机翼动态挠曲变形角标准差达到20′时,滤波器出现明显的发散现象,因此速度匹配算法在应用时,应充分考虑机动带来的动态挠曲变形角所产生的影响,合理选择机动大小或武器挂点。     

风切变场中飞机起飞轨迹的纵向／横侧动态逆控制

采用较真实的三维微下击暴流工程化模型和非线性动态逆方法,对飞机在起飞过程中的纵向/横侧改出低空风切变的控制律进行了设计和仿真.计算了不同的机载前视探测距离对改出机动效果的影响.根据仿真得出的各飞行参数对纵向、横侧控制仿真结果进行对比分析,结果表明,横侧机动能明显维持飞机在改出风切变机动中的飞行性能和生存能力.较长的前视探测距离更有利于飞机改出.     

采用本机智能机动策略增大越肩发射截获区

传统认为可通过改善导弹性能增大越肩发射截获区。深入研究越肩发射过程后，发现：目标和本机的运动是相互影响的，本机机动可以影响导弹对目标的截获。故提出可通过改善本机机动，即采用本机智能机动策略得到更大的越肩发射截获区。采用可视化数据挖掘，从过去越肩发射仿真数据中获取知识，通过采用模糊算法用所获取的知识改善本机机动策略，得到本机智能机动策略。在数字仿真中，通过采用这种智能的机动策略，本机的截获区比过去至少增大了122%。除了传统的通过提高导弹性能增大越肩发射截获区外，通过采用本机智能机动策略也能。     

船舶运动控制硬件在环仿真系统的研究

目前众多学者致力于将当前先进的控制理论应用到船舶运动控制领域,但在实际船舶上验证这些先进的控制算法面临很多困难,为此,设计并实现一套船舶运动控制硬件在环仿真系统。该系统包括船舶运动DSP控制器,船舶运动仿真系统,控制与监测系统三部分,对相关硬件电路和软件设计进行了研究。系统测试结果表明该系统性能良好,为在实验室环境下进行船舶运动控制算法研究和船舶运动控制器开发提供了一个有效的测试平台。

Abstract：

Many scholars devote to applying current advanced control theories to the ship motion control.However,there are many difficulties in verifying the performance of the control theories.In the view of this contradiction,a hardware-in-loop simulation system for ship motion control was designed,which includes ship motion controller based on DSP,ship motion simulation system,and control-monitoring system.The relative design of hardware and software was discussed.The simulation results show that the proposed hardware-in-loop simulation system has satisfactory performance and it can provide an effective test platform for the study of the ship motion control theories and the development of the ship motion controller in the laboratory environment.     

Tracking maneuvering target based on neural fuzzy network with incremental neural leaning

1 .INTRODUCTIONIn mixing information battle field,it is necessaryto esti mate the targets sport characteristics for i m-proving efficiency of weapons . The military tacticsguided missile defense system and air detectionsystemneed to track andidentify thousands of tar-getsinreal ti me ,the target informationinclude notonly maneuvering target and not maneuvering tar-gets ,but also environment reverberation and falsealarm. These situations take place in accurateweapon launch system, secondary…     

非线性预测滤波器在机动目标跟踪中的应用

提出了一种直接根据新息的机动目标跟踪非线性预测跟踪滤波算法。该算法不需要假定目标的机动加速度模型 ,而是将目标的机动加速度作为滤波结果的一部分直接估计出来。对不同机动目标的仿真结果表明 ,所提出的预测滤波算法具有优良的估计性能