弹道导弹弹道建模与仿真技术研究

在弹道导弹建模优化的研究中,针对弹道导弹防御技术仿真应用,建立了弹道导弹弹道仿真模型.首先基于最优能量椭圆弹道理论,采用优化迭代方法,考虑地球自转影响,建立了弹道导弹自由段模型,并根据导弹性能参数,建立了主动段和再入段弹道模型,从而得到从发射点到落点的包含不同飞行段特性的完整弹道模型.其次利用上述弹道模型开展仿真,得到了导弹飞行轨迹参数和二维和三维弹道演示效果.证明提出的弹道导弹仿真模型,弹道构建速度得到优化加快,能以较高的置信度反映弹道导弹运动特性,能够满足弹道导弹防御技术仿真应用要求.     

面向网络化生产的企业建模系统

文章阐述了企业生产的网络化发展趋势,对面向分散网络化建模过程的特点进行了分析,介绍了进行基于网络建模的系统开发方案,并介绍了该课题组正在开发的基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ的建模原型系统。     

网络化测试业务流建模研究

针对如何准确地刻画和描述网络化测试程序请求行为的问题,建立了网络化测试业务流模型;在分析LXI测试系统通信协议和测试程序的基础上,明确了测试业务数据的结构、种类及各类数据的到达特点,然后以此为基础,对各类业务数据分别建立了到达模型,并提出了模型参数估计的方法,最后利用OPNET实现了测试业务流的模拟,验证实验结果表明该模型正确;该模型为进一步研究测试业务特性和系统实时性能分析评价奠定基础。     

面向网络化制造服务的本体知识建模研究

针对目前网络化制造环境下,服务描述、发现过程中语义信息动态表达不足的问题,从Web服务的角度提出了一个基于本体的制造服务知识建模方法,并在此基础上构建制造本体模型,最后给出服务模糊匹配的评定方法。重点研究解决了制造服务过程中不同对象间的信息交流、数据交换和知识资源重用三个问题,有效地实现网络制造环境下资源共享与优化配置,为语义Web的网络协同制造服务平台的构建奠定了基础。     

弹丸制导弹道优化建模仿真研究北大核心CSCD

弹丸制导弹道建立是制导武器系统优化设计的基础和关键。由于制导武器系统的稳定性能存在随机性,传统的制导弹道仿真模型采用单一仿真方法,建立在地面发射系,忽略了地球自转引入的科氏加速度,模型精度有限,无法满足工程应用需求。提高仿真精度,优化仿真模型是技术难点。为解决制导弹药弹道模型仿真系统与飞行试验误差大等问题,提出考虑地球自转引入的科氏加速度,在发射惯性系建立质心运动学与动力学模型,通过M文件与Simulink交互使用的方法优化仿真模型,提高模型精度。仿真得到弹道数据相对误差小于1%。仿真结果表明,建立的弹道模型与实际弹道拟合程度较好,可准确反映弹体在空中的实际飞行状态,能够满足工程研制需求。     

网络化控制系统中的TCP／IP建模研究

TCP／IP协议已经成为了网络化控制系统中事实上的传输标准协议，但TCP／IP协议直接用于网络化控制系统中还存在实时性不足，开销过大等问题，特别是针对网络化控制特殊环境下的TCP建模分析还缺乏研究。本文针对网络化控制中的数据流特点，建立了数据传输的TCP解析模型，分析了一些重要的参数。实验结果表明，该模型较好地反映了实际网络化控制中的TCP传输行为，可以作为分析和改进网络化控制中TCP协议的模型。     

区域网络化制造系统中的资源及其建模的研究

分析了区域网络化制造系统中资源的特点,根据成都、德阳、绵阳区域网络化制造系统的特点及其开发实践,提出一个三层的资源模型框架,并进一步提出一个基于BTCQS的资源描述模型,为资源的集成与管理及优化配置打下基础。以装备资源为例,采用面向对象的方法,建立了基于BTCQS的装备资源模型,并指出其优点。     

倒立摆网络控制系统的自适应灰色预测策略研究

基于灰色理论、自适应切换方法以及MIMO网络控制系统的研究,提出了一种网络环境下自适应灰色预测控制策略,并对整个建模过程进行了详细推导。该方法利用新陈代谢原理建立等维新息GM(1,1)模型,其在线辨识参数较少,避免了Diophantine方程和逆矩阵的在线求解,从而减少了计算量,提高了网络控制系统的实时性。倒立摆网络控制系统的仿真实验表明了所提方法的有效性。     

基于运动学和动力学的关节空间轨迹规划

在机器人轨迹优化设计的研究中,轨迹规划是实现机器人高速、高精度运行的核心,合理的轨迹规划不仅要满足机器人的运动学要求,而且要满足机器人的动力学要求,在驱动电机不变的情况下,增加机器人的速度和载荷是轨迹规划的难点。利用先进的python软件对机器人的运行轨迹进行深入的分析,在关节空间内采用五次插值多项式进行运动轨迹拟合,并将动力学模型加入到轨迹规划中。生成的拟合曲线表明,机器人在关节空间和工作空间内的位移、速度、加速度、加加速度曲线连续可导,各时间段的峰值力矩、峰值功率趋于同一数值,能有效的提高运动部件的速度和寿命。     

基于OpenGL的反舰导弹弹道视景仿真

针对导弹仿真系统开发中建模复杂且重复度高的问题,采用OpenGL库建立复杂模型的方法绘制了导弹飞行仿真所需的场景图像,建立了可用于导出模型的动态链接库,在对反舰导弹弹道特点进行认真分析的基础上,基于弹道规划原理,在VC环境下开发了可满足实际性能要求的弹道可视化仿真系统平台。对系统提供了真实的三维场景,可将弹道仿真节点计算出来的弹道数据以三维可视化技术展示出来。实验证明系统灵活通用,可提供完整的视景演示,为有效规划导弹弹道提供了有效支持。     

一种直接基于摆角约束的欠驱动桥式吊车轨迹规划方法

针对非线性桥式吊车系统,本文提出了一种新颖的基于摆角约束的轨迹规划方法.为了提高运送过程的效率和安全性,论文设计了期望轨迹以实现如下优点: 1)使台车很快到达目标位置; 2)将负载摆角抑制到可接受的范围之内; 3)当负载在目标位置停止时无残余摆动.具体而言,所设计的轨迹由三个阶段构成,每一阶段均根据抗摆和零残余摆角的要求来构造摆角曲线,在此基础上,利用桥式吊车的非线性运动学方程分析得到台车轨迹.论文引入了一种优化机制对运送时间,最大摆角等指标进行折衷考虑.文中通过仿真和实验结果表明了所设计的直接基于摆角约束的轨迹规划方法的性能.     

A distributed logic for Networked Cyber-Physical Systems

We describe a distributed logical framework designed to serve as a declarative semantic foundation for Networked Cyber-Physical Systems. The framework provides notions of facts and goals that include interactions with the environment via external goal requests, observations that generate facts, and actions that achieve goals. Reasoning rules are built on a partially ordered knowledge-sharing model for loosely coupled distributed computing. The logic supports reasoning in the context of dynamically changing facts and system goals. It can be used both to program systems and to reason about possible scenarios and emerging properties.     

网络时延在线估计技术与控制器的协同设计

通过在数据包中附加路由信息, 利用路由跟踪的策略, 确定数据包到达目标节点所经过的路由器的数量, 以此给出网络诱导时延的在线估计方法, 从而较好地克服了利用时间戳方法测量网络传输时延时所产生的远程节点与本地节点之间的时间同步问题. 通过对引入的数据包路由信息的设置和网络路由瓶颈的分析, 给出数据包传输周期的下确界和一种简单的数据丢包的判别方法. 最后给出控制器的协同设计步骤, 实验研究验证了本文方法的有效性.     

A Novel Control Method for Networked Control Systems

Networked control system is a new hot-point in control engineering. The reduction of bandwidth necessitated by the communication network in a networked control system is the major concern. For this reason, a method of reducing the number of data packet exchanges between the sensor and the controller/actuator is explored. A novel structure of controller and special transmission rule are designed for reducing the number of data packet exchanges and making the system stable.     

任务空间实时轨迹规划的旋量方法

：基于旋量提出了一种任务空间实时轨迹规划的新算法．该算法借鉴了机器人制导的设计思想,以 空间机器人目标捕获为应用背景,可以仅依靠视线测量信息实现多种约束条件下的轨迹规划．首先给出了矢 量的旋量表示方法,在此基础上设计了一种类似于比例导引的新型三维制导律．应用新型三维制导律计算出 运动的法向加速度,并根据安全性的要求计算出线加速度;两者结合完成了轨迹生成的实时算法．生成的轨 迹安全可行,且具有一定的优化特性．仿真结果证明了该规划算法的有效性．     

网络化控制系统带宽配置的一种新策略

根据循环服务网的运行特征和三类数据(周期数据、紧急数据和非紧急数据)的不同实时性要求,分析了不同类型数据的网络稳定性条件,提出动态共享时间窗的带宽配置策略.该策略在满足系统实时性和网络稳定性要求的同时,降低了网络化控制系统对缓冲容量的需求并充分地利用了带宽资源.进一步地,通过仿真实验研究了基本周期内非紧急数据带宽配置策略的选择对系统实时性和网络稳定性的影响,说明当非紧急数据带宽选择合理时,两种非紧急数据带宽配置策略均可保证系统良好的总体性能.     

基于定制内点法的多无人机协同轨迹规划

为提高多无人机(Unmanned aerial vehicles, UAV)协同轨迹规划(Cooperative trajectory planning, CTP)效率, 在解耦序列凸优化(Sequential convex programming, SCP)方法基础上, 提出一种高效求解凸优化子问题的定制内点法. 首先引入松弛变量, 构建子问题的等价描述形式, 并推导该形式下的子问题最优性条件. 然后在预测−校正原对偶内点法的框架下, 构建一套高效求解最优性条件方程组的计算流程以降低子问题计算复杂度, 并利用约束矩阵特征提出一种快速计算原对偶搜索方向的方法以提高规划效率. 仿真结果表明, 在解耦序列凸优化框架下, 定制内点法可将协同轨迹规划耗时降低一个数量级, 达到秒级.