制导火箭弹GPS/INS全组合导航系统仿真研究

为了提高惯性导航系统(INS)对制导火箭弹飞行信息的测量精度,通过建立包括GPS误差模型在内的17维状态变量的系统动态方程,对增加不同的外部观测信息量对惯导系统的误差修正能力进行了分析,应用卡尔曼滤波方法,并对采用GPS姿态测量信息对惯性导航系统的误差修正能力及滤波器初始估计误差较大的原因进行了模拟仿真。仿真结果表明,由于GPS姿态测量信息的引入,为惯导系统增加了误差的直接观测量,从而使得制导火箭弹的位置、速度和航向误差大大降低。研究结果对改善低成本惯性导航系统对制导火箭弹的导航性能具有一定的现实意义。     

基于DELMIA的制导火箭弹数字化装配仿真研究

由于制导火箭弹子系统多、空间布局紧凑,在设计初期可能存在设计缺陷,造成生产效率降低、研制经费浪费。以某制导火箭弹为例,基于DELMIA软件研究了其装配过程的静态干涉、动态干涉和人机拆装状况。通过数字化仿真分析,能够在产品设计初期发现设计缺陷,缩短工艺装备设计周期,从而提高设计及装配的质量与效率。     

飞行器制导控制半实物系统采样步长的优化设计

为了提高飞行器制导控制系统半实物仿真的仿真精度,提出通过合理选择采样步长,优化仿真实时性来协调系统计算能力与仿真精度之间关系的思想。建立了制导控制半实物仿真系统的模型,依据采样控制原理推论出约束半实物仿真采样步长的主要条件。依据优化原则,建立了满足数值计算精度及稳定性的约束条件,推导出优化的采样步长。最后,对制导控制系统进行半实物仿真。系统软件采用C语言编写了飞行器的六自由度运动方程,硬件为三轴转台系统和Vxworks操作系统的嵌入式仿真机,并在转台内框加入陀螺实现稳定控制。结果表明,在优化设计的采样步长1 ms下,系统的实时性能够满足制导控制仿真精度及稳定性要求。在不增加系统软硬件负担的情况下,提升了半实物系统的置信度。     

火箭弹稳定装置强度有限元分析

稳定装置是火箭弹的重要部件,它在火箭弹飞行中产生升力,能使火箭弹维持良好的稳定性,如果稳定装置在飞行的过程中发生失效,火箭弹会丧失稳定性,甚至发生掉弹现象.因此研究稳定装置的强度具有重要的意义.利用SolidWorks建立了火箭弹尾翼装置实体模型,然后导入ANSYS中对稳定装置建立有限元计算模型,进行了尾翼强度的有限元分析,得出翼片、尾翼筒、支耳应力、位移云图与材料强度要求进行对比.     

闭锁力对火箭弹发射的影响研究

为研究闭锁力对火箭弹发射的影响,采用发射动力学仿真的方法,在Adams中建立火箭炮的动力学模型,分别仿真不同闭锁力下火箭弹的发射过程,得到火箭弹速度、转速和角位移等曲线。根据仿真结果,分析闭锁力对火箭弹初始扰动和射击密集度的影响。研究结果表明,闭锁力对火箭弹炮口速度和炮口转速影响微弱,是引起初始扰动的主要因素,在满足闭锁性能要求的情况下应尽可能减小。     

鸭式布局火箭弹修正弹道仿真研究

采用相对较为简单的弹道修正技术实现对火箭弹实际飞行弹道的修正,从而提高火箭弹的打击精度。文章研究对象是基于鸭舵执行机构的弹道修正火箭弹。在simulink仿真过程中利用特定的弹体结构参数、气动力参数,以及特定的舵控策略进行了鸭式布局弹道修正火箭弹的弹道仿真。分析并比较了有扰有控火箭弹弹道和有扰无控火箭弹弹道的精度,为以后进一步研究提供参考。     

电动助力转向控制系统的研究与仿真分析

作为车辆动力转向的新技术,电动助力转向系统已经获得了较广泛的应用。助力控制是转向系统的基本控制策略并决定转向系统的助力性能。以电动助力转向系统的跟踪性和稳定性为控制系统设计目标,应用专家PID原理对电动助力转向控制系统进行开发研究,并结合虚拟样机技术对控制系统进行仿真分析。仿真结果证实,所设计的专家PID控制算法使电动助力转向系统具有良好的跟踪性和稳定性。     

驾束制导导弹仿真系统的可信度评估

以激光驾束遥控类制导导弹的仿真为背景,利用靶试得到的大量数据信息,通过静态性能验证和动态性能验证,对导弹制导控制系统的仿真模型可信度进行评估,最终得到可信的结果。     

多管火箭炮密集度仿真分析

为分析多管火箭炮射击密集度、减小密集度试验用弹量,对其密集度进行仿真研究。建立了多管火箭炮动力学模型,仿真获得定向器角速度、线速度、角位移响应;基于火箭弹半约束期运动模型,计算火箭弹的起始扰动;建立火箭炮外弹道方程,结合蒙特卡洛模拟技术和龙格一库塔法,求解外弹道方程,得到n组火箭弹落点坐标,采用数理统计的方法得到多管火箭炮密集度估计值。通过与设计指标对比,密集度估计值与设计值符合良好,验证了仿真方法的正确性。     

用于二维弹道修正引信的IMU精度补偿试验研究

本文介绍了IMU在二维弹道修正引信中的应用原理,提出了IMU的精度补偿模型,利用三轴转台和半实物仿真系统进行了精度补偿试验,以某型火箭弹为背景对实验结果进行了分析.结果表明,利用此精度补偿模型,中、低精度的IMU就可以满足某型火箭弹二维弹道修正引信的精度要求.     

基于SimHydraulics的风力机液压变桨执行机构建模与稳定性分析

该文在前期液压变桨执行机构系统设计的研究基础上,利用Matlab/Simulink中SimHydraulics建立了完整的风力机液压变桨执行机构物理仿真模型,同时给出了传递函数数学建模结果,并对两种建模方法得到的液压变桨执行机构模型的稳定性作了比较分析,最后通过SimHydraulics所建液压变桨执行机构模型与风力机整机模型联合仿真,完成了风力机的变桨功率控制仿真实验.仿真结果表明,相比传递函数、状态方程、功率键合图等数学建模方法,SimHydraulics物理建模方法所建模型精确性更高,基于该模型的风力机功率控制、稳定性、可靠性等相关分析研究的准确性和可靠性也较高.     

基于横摆力矩分配的车辆稳定控制研究

研究了基于制动力和驱动力分配相结合的车辆稳定控制策略,即紧急避障时采用差动制动,高速超车时采用驱动力分配方法。采用二自由度车辆的横摆角速度作为参考,并与实测的横摆角速度相比较,根据比较结果采取相应的控制策略。应用虚拟样机技术建立车辆多体动力学模型,采用联合仿真的方法对控制策略进行仿真。仿真结果表明,采用基于制动力和驱动力分配相结合的车辆稳定控制策略可以大大提高加速超车和紧急避障时的操纵稳定性,这对减少高速行驶时道路交通事故的发生具有重要意义。
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基于MATLAB仿真的SVPWM技术研究

为了给交流异步电机伺服系统提供必要的设计数据,根据SVPWM的基本原理和实现算法,基于MATLAB/Simulink平台搭建了SVPWM仿真模型,将该模型应用到异步电机的矢量控制系统中进行了仿真。结果表明,SVPWM控制方式提高了整个系统运行的稳定性和可靠性。     

自动夹取型车床伺服进给系统控制方法

建立了伺服进给系统的控制模型,确定了伺服系统的控制策略,借助于控制工程分析软件建立伺服系统的仿真模型,整定了电流环、位置环以及速度环。通过对相关控制参数调节进行仿真,论证了该控制方法使机床具有较高的稳定性与快速响应特性,减少了系统的稳态误差。     

轻型货车电动助力转向系统控制策略研究

针对货车EPS系统控制精度不足及整车操纵稳定性有待提升的问题,以某轻型货车为研究对象,设计了高精度的EPS系统控制策略并分析了该系统对车辆控制稳定性的影响。建立了整车动力学模型并在特定工况下对控制策略进行仿真和分析,结果表明控制效果良好,验证了控制策略的正确性;在加入回正、阻尼控制之后,整车稳定性得到了显著提高,有效抑制了回正超调和回正不足。基于dSPACE搭建了EPS系统的快速控制原型仿真试验台,对设计的EPS系统控制策略进行了实时仿真测试试验,结果表明基本助力控制、回正控制及阻尼控制性能均达到了要求,对后续轻型货车EPS系统的进一步开发提供了参考依据。     

内模PID控制在磁悬浮轴承中的应用

在分析磁悬浮轴承（ AMB）数学模型的基础上,针对磁悬浮轴承非线性、不稳定、易于振荡等问题,提出了基于内模控制的研究策略。对于实时在线控制系统,内模控制不依赖被控对象的准确模型,具有操作简便、易于控制等优点。 Matlab仿真结果表明,该控制策略具有快速反应速度,对于转子运动的稳定性要求显示了良好性能。     

车辆稳定性系统与四轮转向系统集成控制研究

通过ADAMS/Car软件建立了车辆虚拟样机模型,车辆模型具有四轮独立制动和四轮转向的能力。在车辆稳定性系统和四轮转向系统的基础上,基于MATLAB设计了一种分层式集成控制系统,由上层控制器和下层子系统控制器组成。下层子系统控制器包括车辆稳定性控制子系统(以目标横摆角速度为控制目标)和四轮转向控制子系统(以车身质心零侧偏角为控制目标)。上层控制器为基于规则的系统管理控制器,考虑子系统间的相互耦合因素,协调子系统间的工作关系。理论分析和仿真结果表明,构建的分层式集成控制系统是一个行之有效的综合仿真和优化控制的系统,其性能优于单独控制和叠加控制,使车辆的操纵稳定性和安全性得到显著提高,所得结果为集成控制在车辆工程中的实际应用提供了参考。     

基于模糊PID的变幅液压控制系统

针对高空带电机器人作业时出现臂架振动和抖动的问题,设计了基于模糊PID控制器的闭环液压控制系统。以液压缸活塞杆速度的误差和误差变化率为输入变量,经过模糊化、模糊推理、解模糊的方式来动态调节活塞杆的速度,使其达到稳定状态。以高空带电机器人的臂架变幅液压系统为研究对象,通过建立液压平衡回路数学模型得到系统的传递函数,在MATLAB/Simulink环境内搭建模糊PID和经典PID的控制方案仿真模型,并搭建试验平台进一步验证。结果表明:与经典PID控制相比较,模糊PID控制的响应滞后时间由0.55 s降到了0.2 s,缩短了63.6%,最大超调量由0.09 m降到了0.01 m,相对降低了88.9%,稳定时间由2.4 s缩短至0.4 s,相对降低了83.3%;另外实验结果为模糊PID控制下的系统响应滞后时间相对于经典PID缩短了0.2 s,超调量降低了0.032 m,稳定时间缩短了1.7 s,跟仿真结果相一致。实验数据表明,模糊PID控制器有效地解决了臂架振动和抖动问题,提高了臂架运动控制的稳定性。     

智能旋翼连续时间高阶谐波控制稳定性分析

后缘襟翼智能旋翼是一种行之有效的直升机旋翼振动主动控制技术,高阶谐波控制算法广泛应用于智能旋翼振动控制领域,其控制器参数直接影响振动控制性能和稳定性。基于后缘襟翼智能旋翼悬停实验数据,笔者经拟合得到智能旋翼系统的传递函数,建立智能旋翼参数化仿真模型,并进行了垂向载荷振动控制仿真。通过系统开环传递函数Nichols图的方式对振动控制系统的稳定性和稳定裕度进行了分析,在保证振动控制性能的前提下,获得了控制器时间常数和相角特性对控制系统稳定裕度的影响规律,为后续智能旋翼振动控制实验中控制器参数调整提供参考。     

基于九点控制器的SLD光源温控方法研究

基于九点控制算法的基本原理,针对超辐射发光二极管光源温度控制模型出现的控制对象具有高阶次、大滞后、强耦合、非线性及参数时变的特性,难以利用有效的解析式数学模型进行控制,提出采用九点控制算法实现超辐射发光二极管光源温度控制系统的设计。利用Simulink对该设计方案进行了仿真分析,仿真结果表明:与传统PID控制相比,该控制方案具有调节时间短、响应速度快、控制稳定和控制精度高的特点,对下一步光源的数字化实现具有重要指导意义。