多翼自治水下机器人动力学建模与姿态控制

为了提高多翼自治水下机器人姿态自主控制的稳定性和控制性能,设计了基于多翼水下机器人全参数控制模型的姿态控制系统.首先对多翼自治水下机器人进行运动学和动力学分析,建立多翼自治水下机器人的全参数运动控制模型;在此基础上建立多翼自治水下机器人整体控制系统,设计基于线性二次型最优控制的多翼自治水下机器人姿态控制器;最后进行多翼自治水下机器人姿态控制仿真实验.结果表明:在给定的外界干扰下,多翼自治水下机器人能够快速稳定跟踪目标姿态,所建立的控制器以及控制模型能够满足多翼水下机器人姿态的自主控制需要,达到设计目标.     

计算再入飞行器可达区域的快速算法

以无量纲反值能量为自变量建立了飞行器3自由度运动方程组,提出了一种改进的计算再入飞行器可达区域的快速算法.引入倾侧角反向策略,使计算的可达区域更精确;改进产生可达区域中间边界的插值方式,使计算结果更加均匀;改进了终端约束处理方法,使弹道更加平滑.以一种乘波体模型为例进行仿真验证,仿真结果表明改进算法计算的可达区域比现有算法更精确且弹道更平滑.     

一个具有四翼吸引子的超混沌系统设计与实现

为提高超混沌吸引子的拓扑结构的复杂性,构造了一个新的超混沌系统,对新的系统进行了理论分析和计算机仿真,并设计了一个模拟电路对系统进行实验,实验所得相图与数值仿真一致,是具有四翼吸引子的超混沌系统,从而证明了理论分析和数值仿真的正确性.     

Monte Carlo模拟电子在球壳模型中的能量沉积分布

高能电子和物质相互作用是一个级联簇射（shower) 物理过程。空间飞行器防护系统就是利用这一原理,通过宇宙中的电子在飞行器中产生的shower电子,来了解其中半导体器件的有关信息。该文利用Monte Carlo,采用PENELOPE（Penetration and Energy Loss of Positrons and Electrons)软件包,对电子在飞行器中的运动过程进行模拟,给出球壳和半导体材料中的能量沉积分布,为空间飞行器的防护提供了理论依据。     

基于Xscale与FPGA的微小型飞行器控制系统的硬件设计

以微小型飞行器为控制对象,设计了一种基于Xscale FPGA的双芯片微小型数字控制系统.该系统用基于Xscale架构的微处理器处理导航算法和控制算法,用FPGA处理外部信号核心.选择嵌入式Linux作为软件平台,完成了Bootloader设计、嵌入式Linux的裁减和主要器件FPGA的驱动设计.针对FPGA所需处理的信号,设计了用于A/D采样的硬件电路,采用硬件描述语言对电路模块进行了软件设计.实验测试结果表明,该系统具有较高的集成度和较好的实时性.     

高超声速飞行器建模研究

该文基于NASPWinged-cone高超声速飞行器模型,研究了高超声速飞行器六自由度模型建立方法,并基于面元法计算的气动力对其纵向模态特性进行了初步研究,了解了高超声速飞行器纵向长短周期特性。该建模方法为初步分析、计算、模拟和表征高超声速飞行器运动规律的研究提供了方法。     

扇三角洲沉积高分辨率层序对比及其对油藏开发的指导意义:以柳北油田Ⅳ_2砂组为例

以柳北油田Ⅳ2砂组为例,应用高分辨率层序地层学原理,以分级控制、模式指导、相控约束为对比方法,重建研究区扇三角洲高分辨率层序地层格架,并指出其对油田开发的指导意义。研究结果表明:中期旋回是受强烈构造活动产生的异旋回,其基准面的变化使得不同期次的沉积地层中微量元素、放射性等存在明显差异,造成Ⅳ2砂组顶界面上下自然伽马存在具有等时意义的拐点;短期旋回是自旋回或受自旋回干扰的异旋回,其基准面的变化造成不同期次间存在明显前积现象,前积角度为2°~5°,且层序地层自下而上倾角逐渐减小;超短期旋回是自旋回,其基准面的变化造成砂体叠置方式呈独立型、叠加型和切叠型,受水动力条件的控制,扇三角洲砂体往往以叠加型和切叠型2种叠置模式为主;短期旋回(小层)规模的注采关系不完善,导致剩余油分布。     

吸气式高超声速飞行器纵向运动反演控制器设计

针对气动/推进/结构耦合的吸气式高超声速飞行器纵向平面飞行控制问题,提出了基于反演的鲁棒控制器设计方法.利用曲线拟合模型将控制系统表示为反馈形式,采用反演方法设计虚拟和实际控制器,并引入鲁棒微分器估计虚拟控制量的导数,解决了虚拟控制量求导运算复杂的问题.为增强控制器应对不确定项的鲁棒性,设计了超扭曲滑模干扰观测器,实现了对系统模型不确定项的估计和补偿.对吸气式高超声速飞行器一体化原理模型的速度和高度指令跟踪仿真表明,该控制器对拟合误差和外加干扰等系统不确定项具有鲁棒性,系统状态量能够在指令跟踪过程中趋于平衡状态,从而验证了所提方案的有效性.     

横向机动控制固体火箭发动机的冲量效率(英文)

对安装在旋转飞行器上实现横向机动控制的固体火箭发动机的冲量效率进行了分析,导出了计算冲量效率的解析式,并对计算结果进行了讨论。用本方法获得的冲量效率的计算值与参考文献提供的数值十分接近。     

2013年国外高超声速技术发展回顾

2013年,国外高超声速技术保持快速发展态势。美国成功地进行了X-51A的第4次飞行试验,实现超燃冲压发动机技术的重大突破;洛马公司提出新型高超声速飞机SR-72的研制计划,国防高级研究项目局（DARPA）发布“试验性空天飞机”（XS-1）招标公告,继续拓展高超声速飞行器的未来应用。