多体动力学优化的并行SQP方法

并行计算的发展大大提高计算机的计算效率,降低计算时间.针对多体动力学的优化问题,分析了求解灵敏度的三种方法的并行性,建立了有限差分法与直接微分法的并行算法.同时采用并行Armijo线性搜索,构成了完整的并行序列二次规划(SQP)算法.将上述算法应用到曲柄滑块的优化中,并与串行SQP算法进行了比较,证实了并行SQP算法可以大大降低计算时间.上述研究为多体动力学优化提供了一种并行求解思路.     

基于差分进化支持向量机的作战效能评估方法

武器系统作战效能的评估具有重要意义。针对作战效能评估过程中影响因素复杂、小样本、非线性等问题,引入基于最小二乘法的支持向量机回归算法,用于作战效能的学习与预测。为了提高预测精度,引入差分进化算法进行支持向量机的参数优化选取。以地地导弹武器系统效能为例,分别采用 BP神经网络算法、经典支持向量机算法与本文算法进行仿真计算,结果表明差分进化支持向量机算法可很好地实现武器系统作战效能评估,具有较好的计算精度。     

高分辨折反式红外探测系统光学设计

在红外探测中,传统红外焦平面阵列以及单像元扫描式探测器的像元难以分辨更精细的红外光强分布,为了提高红外探测的分辨能力,采用灵敏度高且可以将红外光分布转化为可见光分布的碳纳米管薄膜作为红外激光的接收器,把红外光探测转化为可见光探测,并以此为基础设计了一个折返式的光学成像系统进行红外光高分辨探测。优化并使用柯克式镜组降低了因球面反射镜曲率半径引起的大场曲,从而提高了系统成像质量和分辨率。通过光学设计优化得到了具有高传递函数值（MTF）、低场曲的折反式系统,从而使高分辨率的红外探测系统成为可能。     

自动弹仓回转选弹动力学仿真及优化

某大口径火炮弹药自动装填系统装备有链式回转自动弹仓,其回转选弹过程运行不平稳,冲击较多,受力状况复杂。基于多体动力学软件建立自动弹仓的虚拟样机模型,对回转选弹过程进行仿真分析,得到链轮的速度、位移和扭矩曲线,以及接触力变化曲线。结果表明,弹仓运动响应呈现出明显的周期性波动,弹仓回转受冲击较大;通过改进导轨设计和改变链轮连接方式,可有效减小冲击作用,对弹仓的优化设计有参考意义。     

基于投影寻踪法的某火炮选型研究

火炮选型是某装备论证的重点工作之一,论证时采取了选型评价指标定量对比、指标间综合分析的方法。但该方法缺乏对备选火炮定量评价数据的充分挖掘,不能反应评价数据特征。为提高火炮选型的准确性和客观性,采用投影寻踪法进行定量分类评价。通过分析火炮选型原则及装机适应性和火力性能要求,建立了由选型原则、选型评价指标、指标特征值分层的火炮选型评价指标体系,形成了由备选火炮选型指标特征值为样本集的评价模型;采用制约函数法构建投影指标优化模型,为避免初值和初始搜索方向引起的局部收敛问题,用多种群遗传算法求解;模型求解获得了最佳投影方向及投影值,得到了各备选火炮的选型定量评价排序以及评价指标权重。排序结果与论证时定性分析对比结果较为相符,且权重较高的评价指标与论证时确定的重点指标一致,验证了投影寻踪法可用于类似武器选型问题。     

基于改进型PID的火炮药仓控制研究

为提高某型火炮新型模块化药仓旋转选药控制的性能,基于传统PID控制算法,提出一种改进型PID控制算法。通过合理的线性化和简化处理,建立了药仓选药系统的数学模型,在此基础上,设计了基于改进型PID算法的位置环控制器,比较分析了设计的控制器和传统PID控制器在位置伺服系统的控制性能,在Maltab仿真环境下进行了建模和仿真。仿真结果表明:该算法能够提高系统型别,具有较小超调量及稳态跟踪精度。