基于脉冲推力控制的超高速动能导弹控制算法设计

对微型脉冲推力器点火算法进行了研究。建立了微型脉冲推力器控制力的数学模型，并进行了简化，根据简化模型提出了一种基于单纯形的点火算法。从仿真结果来看，Y轴和Z轴方向的线偏差在初始扰动下都很快地收敛到允许误差范围内，说明文中提出的单纯形脉冲点火算法，满足了超高速动能导弹的战技指标要求。     

基于地磁传感器的点火脉冲选择策略分析

采用小型脉冲推力器组修正弹道偏差是提高火箭弹射击精度，减小落点散布的有效方法。但脉冲推力器的点火时机对射弹落点的控制能力有很大的影响，如何从脉冲发动机组中选择点火是弹道修正过程中的关键环节。文中在旋转弹有控弹道模型的基础上，提出了一种借助于地磁传感器测量，来控制脉冲推力器适时点火的策略。地磁传感器测量的数据不仅用于解算弹体飞行姿态，同时可通过计算给出点火脉冲发动机选择的方向基准。     

固体脉冲推力器内弹道仿真与优化设计

为了研究固体脉冲推力器的内弹道特性以提高其性能,根据其不同阶段的工作特性,建立了考虑点火药燃烧的内弹道模型,对推进剂药柱数分别为13、16、19时的推力变化曲线进行了仿真研究,分析了点火药量对内弹道特性的影响。仿真与试验结果一致性较好,表明建立的脉冲推力器内弹道模型和仿真系统能较好地刻画其推力特性,点火药燃烧导致了较大的初始压力峰,在脉冲推力器的点火启动阶段必须考虑点火药燃烧对内弹道特性的影响。在此基础上建立了脉冲推力器的喷管结构优化模型,运用多岛遗传算法对喷管结构进行了优化,结果表明,合理的喷管设计提高了脉冲推力器的性能。     

微型固体脉冲推力器内弹道数值计算与分析

为预示微型固体脉冲推力器内弹道特性，采用数值计算模拟了推力器内弹道全过程，模拟过程考虑了瞬态燃烧的影响，采用了不同压力范围的稳态燃速数据．对不同的计算方案进行了比较，分析结果表明瞬态燃烧对推力器内弹道特性影响较小，准确的推进剂高压力范围稳态燃速是影响微型固体脉冲推力器内弹道特性预示的主要影响因素。     

脉冲点火电路设计及其安全性分析

根据对BAT子弹药的运动分析以及命中精度要求,提出一种加装微型脉冲发动机进行末段修正的思想。介绍了BAT子弹药在加装末段脉冲修正机构之后整个控制系统组成及其功能,将整个控制系统简化为探测模块、主控制器模块和点火驱动电路模块,主要对点火驱动模块硬件电路进行了设计,并结合安全性需求这一思想加入了保险电路,对其点火驱动电路进行了改进与优化。分析结果表明:该控制电路具有良好的性能,有一定的应用价值。     

脉冲等离子体推力器的发展及关键技术

微卫星和小卫星的出现推动了脉冲等离子体推力器(PPT)的发展.脉冲等离子体推力器整个系统由推力器本体、放电点火回路、控制逻辑电路和电源转换装置4部分构成.目前PPT技术的研究重点是提高电容器的寿命和建立小冲量实验测试系统,对各物理过程模型化的精确描述进行攻坚研究等.需要开展的关键技术研究主要有采用先进的电源系统和一体化的电源处理系统;构建多分力测量的试验系统;研制先进的试验设备和测试仪器系统;对 PPT内的等离子体流动进行磁流体动力学建模和分析等.随着小卫星技术的迅速发展,小卫星轨道控制用电推进技术被列为需要解决的关键技术.高性能固态推进剂脉冲等离子体推力器的研制可以为微卫星和小卫星的组网应用提供具有实用价值的轨道控制手段.     

微型固体脉冲推力器工作过程参数影响分析

微型脉冲推力器工作过程瞬态性强,传热过程具有高耦合性的特点。本文利用移动网格模型对推力器整个工作过程进行了二维非稳态模拟。分别计算了不同点火药量下以及不同喷管打开控制压力下的内弹道过程,分析了点火药量等参数对内弹道的影响。通过计算壳体绝热和耦合传热两种状态下的流动,分析了不同传热条件对推力器性能的影响。最后,将仿真结果与推力器试车数据进行对比,指出影响推力器内弹道预估准确性的因素。     

复合控制火箭弹脉冲点火算法研究

制导火箭弹在稀薄大气条件下气动舵的控制效率很低,为提高火箭弹高空飞行的控制性能,研究了气动舵/脉冲火箭复合控制中的脉冲点火算法,分析了脉冲发动机组合点火以及差动舵控制脉冲合力方向的特性,提出了一种基于控制指令分解的新型脉冲点火控制方法.仿真表明,采用该脉冲点火方法所产生的直接力能够使弹体快速跟踪指令过载,提高了火箭弹的过载响应速度,改善了高空飞行时的动态性能.该方法结构简单,计算量小,为火箭弹直接力/气动力复合控制技术提供了参考.     

向量合成加速单纯形算法

提出了一种实现加速单纯形算法的方法。N-M单纯形算法是从最差点出发,以单纯形其他顶点的中心为寻优方向,提出的向量合成加速单纯形算法是以最好点出发,参照梯度算法思想,采用向量合成公式寻得一最好点,此最好点和单纯形除最差点外所有顶点构成新的单纯形,再进行搜索。实验证明,该方法较N-M单纯形算法、拟梯度算法速度更快,效果更好。     

基于粒子群算法的防空修正弹控制方法研究

为了提高防空弹道修正弹拦截机动目标的能力,提出了一种弹载执行机构的控制方法.建立了防空弹道修正弹的质点弹道模型,根据弹道修正的基本原理,得到了脉冲控制的优化模型;针对脉冲控制的特点给出了脉冲点火控制策略;应用粒子群算法对脉冲控制指令进行了优化.通过引入脉冲能量消耗最小原则改进了适应度函数,搜索了控制指令的全局优化解.仿...