基于最优控制导弹运输发射车主动悬架研究

针对某导弹运输发射车的四自由度模型,设计了主动悬架控制系统,以满足导弹发射和机动运输状态的整车重要部位处的减振要求.对于发射和机动两种工况,应用最优控制理论设计控制器,并给出了作动器的切换策略.最后对控制系统进行计算机仿真,结果证明比被动悬架有更好的减振性能.     

导弹发射车主动控制悬架多ェ况减振研究

某车载导弹武器系统拟采用任意点无支撑发射方式，采用主动控制悬架可以使运输发射车重要部位同时满足导弹发射和机动状态的减振要求。对于发射和机动两种工况，分别应用最优控制和自适应控制理论设计控制器，并给出了作动器的切换策略。仿真计算显示该方法有较好的减振效果。     

防空导弹行进中发射动力学仿真分析

利用虚拟样机技术研究主动控制悬架发射车在行进中发射导弹时系统的动力学特性。在Adams/View中建立某防空导弹武器系统刚柔耦合动力学模型。借助于Matlab/Simulink建立主动悬架模糊自适应控制策略并构建系统联合仿真模型。分别在C、D、E路面上进行三种不同车速下的行进中发射动力学仿真,获得了车体振动、发射装置随机响应和导弹运动特性的动态数据。结果表明,该悬架可以有效减小初始扰动对发射过程的影响,有利于行进中发射的实施。     

机载武器发射系统刚柔耦合动力学仿真

为了研究某空空导弹内埋弹射发射系统结构参数对其发射分离参数的影响,针对多刚体模型不能准确仿真发射过程中发射俯仰角速度存在强烈柔性波动效应的问题,基于刚柔耦合多体动力学理论,建立了某空空导弹发射系统刚柔耦合动力学仿真模型;采用该模型对发射系统的导弹发射分离参数进行仿真,详细讨论了导弹重心、弹射发射行程、结构刚度等设计参数对导弹发射分离角速度的影响;发现导弹重心位于垂直作动筒作用点后,4根同步杆和4个转动臂需保证较好的刚度,且发射行程不超过350 mm时,导弹弹射分离角速度不会产生抬头效应,发射安全性较好。     

导弹发射箱结构优化设计

针对国内导弹发射箱质量普遍较大的问题,以某型地空导弹的贮运发射箱为研究对象,探索导弹发射箱结构优化设计的方法。基于结构优化理论和ANSYS优化模块,以发射箱质量为优化目标,以位移、应力和一阶模态为约束条件,对发射箱进行结构优化设计,得到了可行的发射箱结构减重方案。     

冷弹射系统动力学响应与油气悬架优化设计

为了提高全轮支撑冷发射时导弹的出筒精度,基于4轴连通式油气悬架导弹发射车,推导出4轴连通油气悬架数学模型并验证了AMESim仿真模型的正确性;建立了基于ADAMS/Simulink/AMESim的联合仿真模型,以发射筒筒口纵向位移均方根值为优化目标,以油气悬架系统的蓄能器容积、初始充气压力和阻尼孔直径为设计变量,选择车体倾斜0°,起竖角为90°这一工况,应用遗传算法进行优化设计。结果表明：优化后筒口纵向位移均方根值降低了61.1%,提高了导弹出筒精度;发射车的俯仰姿态角位移和各轴载荷分配得到较好的改善,发射系统的稳定性得到提高。基于遗传算法的联合仿真方法可同时提高导弹的出筒精度和发射系统的稳定性,并为解决工程实际问题提供参考。     

某型反舰导弹扇面发射的仿真研究

扇面发射反舰导弹后，应使导弹尽快转到射面内，并且使弹道最优。然而随着发射扇面角的增大，弹道参数将出现恶化。基于某型反舰导弹，进行了一系列扇面角改造的仿真研究，包括建立ＢＴＴ导弹控制系统数学模型，利用线性二次型最优控制两点黑社会问题及极点配置理论形成导弹三通道控制信号，并进行了仿真软件包的设计，最后给出了仿真结果并对其进行了简单评述。     

箱式火箭炮系统阻尼减振仿真分析

以某车载箱式多管火箭炮为例，根据其结构和发射特点，运用阻尼减振技术来减少火箭发射时发射装置的振动，从而减小火箭初始扰动提高射击密集度。对施加复合阻尼前后定向管口的速度和加速度的时间历程进行仿真分析，说明了阻尼减振的有效性。     

导弹发射箱传热研究

针对导弹箱式发射过程中燃气流对箱壁温度的影响,对导弹运动过程中燃气流场进行数值仿真,获取箱体内侧壁面附近燃气流的热物性参数,并根据燃气流场计算结果展开发射箱箱壁的传热研究。利用诺谟图法得到导弹发射过程中箱壁结构的温度变化情况,从而确定燃气流对发射箱箱体是否造成结构性的破坏,为发射箱的设计工作提供参考依据。     

发射舰机动对舰载导弹离轨参数的影响研究

考虑发射舰的行进速度和摇摆运动对舰载导弹离轨参数的影响，对舰载导弹发射运动进行了仿真，求出了对导弹自控段终点散布有重要影响的导弹滑离参数，得出了发射舰运动对导弹发射时初始状态的影响规律。最后分析了发射舰机动对舰载导弹飞行弹道的影响。     

基于随机鲁棒优化的导弹姿态控制系统设计

针对多目标优化算法设计的控制系统鲁棒性不强的问题,基于随机鲁棒方法设计了导弹姿态控制系统参数,并进行了对比仿真验证。在确定姿态控制系统结构基础上,根据系统对快速性和稳定性的要求,提出一个包含系统稳定性、时域指标和频域指标项的指标体系。在此基础上,通过对各指标或各指标的不满足概率适当加权,分别为粒子群优化算法和随机鲁棒方法定义适应度函数,并在参数取值区间内对待定控制参数进行寻优,从而实现姿态控制系统参数的优化整定。蒙特卡洛仿真实验表明了随机鲁棒方法用于鲁棒控制系统设计的有效性。     

基于非支配排序遗传算法的振动主动控制优化方法

非支配排序遗传算法是一种基于Pareto前沿的低计算需求、有精英策略、约束处理简单的多目标优化算法。该算法能够搜索到Pareto解集，由专家根据具体要求进行客观的筛选，根据各个目标函数不同的加权进行合理选择最优解，满足了不同研究目的对同一系统的不同要求，这是单目标优化算法不可比拟的。以结构振动系统的结构振动能量和系统控制能量作为多目标优化函数，建立了振动主动控制系统的控制增益以及传感器和作动器位置、数量和长度的多目标优化配置数学模型，首次利用非支配排序遗传算法作为优化策略，并以悬臂梁作为算例，进行了仿真实验，验证了该方法的有效性和可行性。     

基于人工鱼群算法的制导炸弹多目标鲁棒PID控制器设计

采用先进控制理论设计的控制器往往阶次较高难以应用于工程实践,PID控制是目前工程中应用最广泛的控制方法.同时控制系统几乎都需要满足多个性能指标的要求,因此提出了一种基于人工鱼群算法的多目标优化方法.分析了制导炸弹控制系统的多目标要求,然后在满足系统鲁棒性的前提下,选取内、外回路的时域指标作为多目标优化的子目标,求解了系统的Pareto最优解,决策者可以在Pareto解中选取需要的满意解进而设计制导炸弹多目标鲁棒PID控制器.数值仿真表明,人工鱼群算法可以快速搜索到多目标问题的Pareto解,所设计的系统时域性能和鲁棒性好.     

某交流伺服系统的免疫克隆粒子群优化自抗扰控制

针对采用永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动的某火箭炮位置交流伺服系统存在摩擦力矩、外界扰动等一系列复杂非线性问题,设计一种基于免疫克隆粒子群优化算法的自抗扰控制器(IPSO-ADRC).根据自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)抗干扰能力强和粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)寻优能力强的特点,采用免疫克隆粒子群优化算法在线整定自抗扰控制器的重要参数;并将克隆选择算法(clonal selection algorithm,CSA)融入到粒子群算法中,维护群体种类的差异性,解决PSO算法的缺陷问题.仿真实验结果证明:该控制策略使系统的稳态性能更好,并能提升系统的动态品质.     

车辆电控空气悬挂结构优化模型与优化设计方法研究

针对悬挂结构及参数设计不合理导致的刚度曲线不理想、车辆姿态不一、调节困难等问题,在分析车辆电控空气悬挂特性指标、影响因素、约束条件基础上,提出了满足设计要求的电控空气悬挂特性优化设计规则与评价方法。建立多目标的悬挂结构优化目标模型,并对其结构及参数进行优化设计。研究结果表明：基于多目标电控空气悬挂结构优化目标模型、优化规则与评价方法,体现了前期悬挂设计与后期实车行驶的多方面要求;结构优化规则与评价方法科学、可行,适用于摆动缸与固定缸式油气悬挂的结构优化设计与评价。     

鱼雷外形多目标多学科综合优化设计方法研究

提出基于多目标多学科综合设计的鱼雷外形优化设计方法。建立了针对鱼雷外形设计的一体化设计优化模型；给出改进并行子空间优化算法；并针对具体算例进行外形综合优化设计；将所得优化设计结果，与初始外形相比较。比较结果表明：优化后流体动力和声学性能都有较大提高，本文提出的方法具有可行性和适用性。     

导弹主动雷达制导系统弹道控制综合算法

以分析导弹弹道控制优化问题为基础，讨论了主动雷达制导系统弹道控制综合算法，并建立了数学模型．模拟结果表明，这种综合算法有效地提高了目标跟踪的精度．     

基于差分进化算法的自行高炮随动系统PID参数整定

针对传统PID参数整定效率低且无法考虑构件间力元等因素对参数整定的影响问题,建立随动系统机电联合仿真模型,利用智能优化算法整定PID参数。建立了考虑行进间车体姿态扰动的随动控制系统模型,并结合上装虚拟样机建立随动系统的机电联合仿真模型,采用实车试验方法验证联合仿真模型的正确性。在此基础上,以时间乘以误差绝对值积分为优化目标函数,利用差分进化算法对PID参数进行整定,与原模型控制参数和遗传算法整定的参数进行比较。联合仿真结果表明：与原模型控制参数相比,使用差分进化算法整定的PID参数进行仿真,火力线控制误差的均方根值和标准差分别减少24.06%和25.20%,且收敛速度比遗传算法快;该建模方法和参数整定方法有效可行,对火力线控制精度优化具有理论参考价值。     

基于MOEA/D算法的多脉冲末修子弹多目标优化设计研究

针对多脉冲末修子弹设计中脱靶量、落地时间、弹着角等优化目标间的强烈冲突性问题,以其修正段为研究对象,建立了以初始高度、初始落速、单个脉冲发动机冲量为决策变量,以打靶误差、落地时间、弹着角、脉冲发动机耗能为目标函数的三种多目标优化模型,并采用MOEA/D算法进行仿真计算.结果表明:所求Pareto最优解较符合工程实际问题,有助于设计人员选择合理参数优化弹道,对多脉冲修正子弹的总体设计有着重要的参考意义.     

基于适应性权重遗传算法的自航式鱼雷发射管优化设计

为了对自航式鱼雷发射管进行优化设计，采用适应性权重遗传算法解决多目标非线性优化问题。选择发射管长度、体积、重量作为优化目标，通过运用“界限构造法”确定权重和目标函数、适应性罚函数法处理不等式约束，将多目标优化问题转化为单目标优化问题进行处理。以鱼雷自航发射为例进行了模拟计算，仿真结果表明，采用适应性权重遗传算法进行自航式鱼雷发射管的优化设计是有效的，可以为工程实践提供参考依据。