滚仰式导引头稳定平台动力学建模及驱动力矩计算

为指导滚仰式导引头稳定平台控制系统的设计,结合李群理论,分析了稳定平台运动学描述方法,推导了广义坐标形式的动力学方程.该动力学方程不仅考虑了加速度力矩,而且综合了质量不平衡力矩、框架耦合力矩及弹体运动产生的干扰力矩等非线性力矩.在此基础上分析了导引头跟踪沿光轴切线飞行的目标时的角速度、角加速度参数.最后针对某滚仰式导引头原理样机,数值计算滚转轴的最大驱动力矩为1.828N·m,俯仰轴最大驱动力矩为0.015 6N·m.     

滚仰式稳定平台质量不平衡分析

为了综合分析质量不平衡对滚仰稳定平台控制系统性能的影响,对某滚仰式稳定平台中的质量静不平衡和动不平衡问题进行了研究。首先解释了稳定平台质量不平衡的分类和产生原因,并采用动量矩定理建立了滚仰式稳定平台质量不平衡的数学模型;然后利用Simulink建立了某滚仰式稳定平台质量不平衡仿真模型,并通过不同的仿真研究了质量不平衡对滚仰式稳定系统的影响;最后通过实验对动不平衡进行了补偿研究。仿真结果表明:系统动不平衡力矩对系统响应超调量的影响可忽略,主要影响系统稳态误差;质量不平衡中,静不平衡是系统振荡和不稳定的主要原因。进行动不平衡补偿实验后,滚转框和俯仰框的稳态响应平均值分别提高1.34%和0.64%,均方差分别下降35.03%和55.19%。该研究结果对滚仰式稳定平台的质量不平衡分析和消除具有一定的参考意义。     

非圆截面导弹BTT控制奇异性研究

针对目前非圆截面导弹BTT控制常用的反正切函数(arctan)制导指令转换算法易导致滚转角指令出现跳变的现象,建立了BTT控制指令生成与转换模型,借助偏导数和等高线的方法对BTT控制奇异性进行了深入分析,阐明了BTT控制奇异性产生的基本原因,提出了一种通过划分控制区域的奇异性控制策略.结果表明,通过在奇异控制区域采用滚转角指令平滑算法可有效消除BTT控制奇异性的影响,保证了系统的控制精度.最后通过数学仿真验证了控制策略的可行性.     

V型切口尖端的弹塑性应力奇异性问题

研究了V型切口尖端的弹塑性应力奇异性问题 .通过分析V型切口尖端附近应力场 ,建立了问题的微分方程 ,提出了解决该微分方程的可行方法 .对V型切口的弹塑性问题进行了数值计算 ,讨论了切口几何参数和硬化指数对应力奇异性的影响 ,对一边自由一边固定的V型切口问题 ,提出了估算塑性应力奇异性的近似表达式 .     

奇异性阶的小波数值估计

为了探测奇异性位置和奇异性阶，基于基数Ｂ－样条和基数Ｂ－小波提出了小波数值探测方法，并对具有奇异性的函数进行了数值计算，验证了方法的有效性，为在力学领域探测奇异性位置和奇异性阶提供了有效的方法。     

几何约束奇异性判定的残量扰动算法

针对几何约束奇异性的判定问题 ,分析了奇异性的内在特征 ,给出了奇异约束的 3个性质 ,在此基础上 ,提出了奇异性判定的残量扰动算法 ,为快速准确的几何约束识别和求解提供了理论依据和实现方法 .     

奇异性指数理论在东天山覆盖区地球化学数据分析中的应用

奇异性指数分析方法可以用于地球化学局部异常的圈定和奇异性程度的度量,其具有尺度不变性和自相似性的特征,使之能够对覆盖区地球化学弱异常信息进行有效的提取。在总结了奇异性指数理论基本原理的基础上,以赤湖-三岔口地区地球化学数据为例,对该区铜元素进行奇异性指数填图,并对奇异性指数填图法与传统异常填图法进行对比分析,结果显示奇异性指数能够有效地在覆盖区提取地球化学元素弱异常信息。     

V形切口奇应变三角形单元

本文根据V形切口尖端应力奇异规律,提出了计算切口断裂问题的V形切口奇应变三角形单元.该单元能反映切口的两种奇异性.当切口闭合成裂纹时,这种单元就演变成具有1/2奇异性的裂纹奇应变三角形单元.因此本文提出的奇应变单元是裂纹奇应变三角形单元的推广.用本文提出的特殊单元计算V形切口应力强度因子时,对不同的受力情况,当单元尺寸为切口深度的1/3至1/6时,即可满足实用精度要求.     

奇异性检测理论及其在电力系统中的仿真应用研究

由于小波变换不仅具有良好的时频局部化特性 ,而且还可以根据信号频率的变化自动调节时频窗口 ,因此利用小波变换可以有效地检测出信号的奇异性特征。文章在分析电力系统暂态故障信号的奇异性和小波变换奇异性检测基本原理的基础上 ,得出电力系统暂态故障信号奇异性的特殊性 ,从而提出利用小波变换进行故障暂态信号奇异性检测的算法 ,并且给出了仿真研究结果     

界面端应力奇异性及界面应力分布规律研究

均质体裂纹尖端应力奇异性,界面裂纹尖端应力奇异性和界面端应力奇异性是3种最受关注的应力奇异性,其中以界面端应力奇异性最复杂.界面端应力奇异性随双材料Dundurs常数α和β(材料因素)以及楔形角a和b(几何因素)而变,包括有3种情况:即无奇异性,非常数奇异性和非常数振荡奇异性.双材料界面端应力奇异性的复杂性是建立界面端脱黏判据的困难所在.研究界面端脱黏判据,除了要了解界面端应力奇异性指数外,还必须知道界面端附近的界面应力分布情况.采用Bogy的双材料半平面受集中力问题的梅林变换解,计算界面端附近的界面应力,研究其分布规律,为建立非常数应力奇异性的界面端脱黏判据提供理论参考.根据详尽的计算结果,可得到界面应力分布有以下几点规律:在ρ=1附近,界面剪应力存在一个极大值;在ρ=0.5附近,界面正应力存在一个极大值;随着界面端应力奇异性指数λs数值的变化,界面端点邻域δ的尺度发生从毫米、微米到纳米量级的变化,这是界面端应力奇异性独特的性质.界面端应力奇异性如何影响界面端的脱黏及其判据,与界面端点邻域δ的尺度从毫米、微米到纳米量级的变化,有着怎样的关系,是一个非常值得关注的新问题.这个问题的焦点是界面端界面脱黏发生点的位置,是发生在界面端点邻域δ内,还是在界面剪应力和界面正应力的二个极值点之间.根据双材料半平面受集中力问题的界面应力分布规律,对界面端界面脱黏发生点的位置,作了初步的讨论.     

奇点定义注记

通过一个假命题的论证,对已有文献所给出的奇点的两种定义进行了比较,给出了两种定义下的主要结论;并根据定义1对奇点的性质进行了讨论,得出了奇点与边界点的关系以及孤立奇点的存在条件.     

欧拉角参数表示下姿态的二阶运动奇异性

由于姿态空间的拓扑结构可知,空间刚体姿态任意三参数表示的奇异性是不可避免的.通过求得关节空间和姿态空间的角速度和角加速度之间的关系,进而得到在12种欧拉角参数表示下,姿态在某些位形空间上都具有二阶运动奇异性.在获得各种欧拉角表示的一阶和二阶奇异位形后,在工程控制中就可以根据实际需要选择适当的欧拉角以避开这些奇异位形,避免驱动机构在输出动量和力矩时造成混乱.     

一类二阶非线性不确定系统的非奇异Terminal滑模控制

在分析传统的Terminal滑模控制的基础上,发现系统状态虽然能在有限时间到达滑动模态,并在有限时间内收敛到平衡点,但传统的Terminal滑模控制律容易使系统出现奇异问题.为了克服Terminal滑模控制的奇异问题,针对一类二阶非线性不确定系统提出了非奇异Terminal滑模切换函数,并证明了采用非奇异Terminal滑模控制律,不仅避免了系统出现奇异问题,而且能保证系统状态在有限时间内到达滑动模态并收敛到平衡点.最后通过实例比较2种滑模控制方法,仿真结果验证了非奇异Terminal滑模控制的有效性.     

具有约束方程的SGCMGs奇异避免操纵律

奇异问题是单框架控制力矩陀螺群(SGCMGs)在工程应用中遇到的最主要的障碍.为了解决这一问题,从空同几何的角度对SGCMGs的奇异产生机理进行了分析,并给出了一种新的SGCMGs系统奇异判定定理,与传统的微分几何方法相比形式更为简单和直观.在此判定定理基础上,引入一个带可交参数Kout和kin的约束方程.当系统接近奇异时,参数kin改变框架角空间,使得系统避免陷入奇异;而Kout的作用是保持系统最大角动量工作空间保持不变.与传统的带约束方程的SGCMGs奇异避免操纵律相比,带可交参数的约束方程使得系统在不损失角动量工作空同的同时,有效防止了框架角构型奇异的出现,为SGCMGs的奇异避免操纵律设计提供了新的方法.     

裂纹与边界交叉点的奇异性理论研究

回顾和探讨了位于三维裂纹前沿和固体自由表面交叉点附近的被称作复杂尖端奇异性的问题．结果表明,自由面上的裂纹边界点并不具有传统裂纹尖端应力场r^-0.5阶的奇异性(其中,为从裂纹尖端量起的距离),而是应该采取,阶的形式．其中指数A是关于破裂模式(即模式Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ),裂纹前沿在自由面的倾角β,破裂面与固体表面的夹角γ以及材料泊松比的函数,这一问题只对极个别情况存在解析解,而绝大多数已知结果都是通过高精度有限元、有限差分方法和强奇异积分方程得到的,尽管尖端奇异性问题对工程应用极其重要,但在应力场强度系数手册中并无现成结果。     

锌钡白干煅窑炉过程控制系统的研制(Ⅱ)——测量数据预处理技术

简要介绍了多种数据预处理技术，并以锌钡白干煅窑炉过程控制系统中煅烧温度测量值的实际数据为例，分析了采样时遇到的测量值异常、波动、采样故障等问题、详细讨论了相应的异常值检测与补偿、故障检测、数据平滑与滤波等数据预处理技术。这些技术在煅烧温度数据预处理中取得 了良好的效果。     

单值函数奇点的类型判定

通过对单值函数奇点的定义分类,对孤立奇点进行深层次的解析,介绍了孤立奇点进一步分类的方法,给出应用该方法判定奇点类型的实例.     

具弱奇性核的积分控制系统的快速控制问题

本文讨论具弱奇性核的非线性积分系统的快速控制问题,证明了最大原理对这种系统依然适用。另外,又给了快速最优控制的存在性证明。     

史瓦西度规奇性研究

从时空度规的角度对广义相对论中存在的奇性问题进行了研究,考察了广义相对论中著名的史瓦西(schwarschild)度规中的奇性。这种奇性反映了广义相对论理论上的某种不完善,并不一定是客观世界所固有的,时空度规中有些点处的奇性问题是由于时空坐标选取不当,因此带来了虚假的奇性,只要引入适当的时空变换,即可消除这种奇性。给出了利用3种不同的时空坐标变换来消除广义相对论在r=rs处的奇性的方法,同时对3种不同时空度规下的光子的坐标速度问题进行了讨论。