飞行器虚拟实验平台开发及其在教学中的应用

为让学生掌握飞行器约束影响、轨迹规划及跟踪制导方法及仿真实验过程,开发飞行器虚拟仿真实验网络平台。该设计基于PostgreSQL数据库的网络平台开发方案,论述飞行器约束影响、轨迹规划和跟踪制导原理,阐述实验仿真过程、结果及在教学中的应用。通过该虚拟实验平台可显著提升学生的学习效率,提高学生的实践和动手能力。

考虑滑块动态特性的变质心四旋翼无人机双回路控制

针对滑块动态特性引入的附加干扰力矩造成系统姿态抖动强烈的问题,开展变质心四旋翼无人机滑块参数设计与姿态/伺服双回路控制研究。通过建立双滑块变质心四旋翼无人机八自由度运动模型,明确了滑块的引入对系统的影响,给出了与滑块动态特性相关的各项附加干扰力矩;分析并设计了滑块的安装位置、质量以及行程等参数,降低滑块对系统的耦合与干扰;最后以滑块驱动力作为控制量,设计了姿态/伺服双回路动态滑模控制器,同时利用非线性扰动观测器对复合扰动进行估计和补偿,并进行了仿真试验。仿真结果表明,在考虑滑块动态特性的情况下,所设计的控制器能够实现对变质心四旋翼无人机的姿态控制,并具有良好的抗干扰性能与鲁棒性。

拦截高超声速滑翔飞行器:制导进展与展望

聚焦于临近空间拦截制导关键技术,围绕中制导、中末制导交班及末制导等关键问题对临近空间拦截制导技术前景进行展望。首先对临近空间高超声速滑翔飞行器飞行特性进行仿真与分析,并给出防御系统在滑翔段拦截的优势所在;其次,围绕临近空间拦截系统面对高超声速滑翔飞行器时存在的瓶颈进行探讨,并对中制导离线弹道生成与在线弹道生成、中末制导交班及末制导等关键技术相关研究进展进行梳理与总结;最后,结合当前研究进展、面临的挑战及未来临近空间拦截需求,研究分析临近空间拦截制导技术的发展趋势,为后续防御系统的发展提供参考。

基于抽象的分层诊断技术应用研究

针对大型系统多故障诊断的复杂性,提出利用抽象技术进行结构优化,给出了分层诊断模型的离线构建方法。诊断推理时,为提高诊断效率采用由上至下的分层诊断策略,为克服一致性诊断解的不精确性引入定量知识,提出采用约束集判别系统部件的一致性。把此项诊断技术应用在某卫星热控系统,结果表明可以实现故障的实时诊断和精确定位。

邻域粗糙集在属性约简及权重计算中的应用

为了减少航天器特征值属性的冗余性并提高其权重的准确性,提出了一种基于邻域粗糙集的属性约简及权重计算方法。通过对不同重要度下限分类精度的对比分析,给出了确定邻域半径的新规则。在信息观权值最优计算公式的基础上,提出了一种基于信息熵的特征值权重计算方法;给出了代数观和信息观最优组合权值确定方法,解决了代数观和信息观方法的权衡问题。将其应用于某卫星姿控系统特征值分析中,与其他方法的比较表明该方法能有效减少特征值的数目,提高特征值权重的准确性。

导弹电源系统故障诊断实验

为了能用理论去指导实践,并在实践中进一步认识理论,开发了由计算机辅助分析的导弹电源系统故障诊断实验。首先,采用Multisim10.0电路仿真软件搭建虚拟实验平台,获得电源系统的主要故障模式;然后,设计制造实验硬件平台,供实际设置故障;最后,基于多信号诊断模型,利用LabVIEW和VB开发了诊断软件。详细论述了多信号故障诊断模型的诊断原理,给出了实验步骤,并对实验数据进行了处理和分析。该实验使学生对故障诊断方法和导弹电源系统有了深刻认识和理解。

基于参数估计的层次诊断模型研究及应用

针对大型系统多故障诊断的复杂性,提出利用抽象技术建立的简化层次模型进行诊断。把抽象技术分为结构抽象和行为抽象,结构抽象建立在系统的描述方法之上,采用的行为抽象技术为Box-Jenkins建模方法(B-J法)的参数模型。介绍了层次模型的一种形式化方式-抽象树的建立方法。利用不同层次的参数模型参数值序列之间的变化关系并采用由上至下的分层诊断策略进行故障诊断。仿真实例的结果表明减少了计算量,提高了诊断效率。

粗糙集在卫星电源系统故障诊断中的应用研究

为了提高多故障诊断算法在诊断信息不完备时的诊断能力,引入粗糙集技术。对粗糙集技术中决策表的约简问题进行了深入地研究,给出了约简算法;详细论述了已有的实时诊断算法的步骤和缺点,把粗糙集技术和其诊断算法相结合,给出了改进的诊断算法。将此技术应用于卫星电源系统的故障诊断中,在缺少征兆信息的情况下仍能正确地进行实时诊断,表明可以提高诊断能力和效率。

基于功能单元的分层诊断技术研究及在航天器中的应用

复杂系统多故障诊断的计算复杂性一直是一个难题。现给出了一种定性诊断模型:将功能单元引入到系统建模中并与结构抽象技术相结合构建分层诊断模型(SPS树)。推理时运用分层诊断策略及相关诊断定理,减少了多故障诊断的计算量,提高了效率。此方法在某卫星电源系统中得到了应用。证明该方法诊断速度快,诊断结果完备,可以实现对未知故障的诊断,适用于卫星这类复杂系统的多故障诊断。

神经网络专家系统在电源系统诊断中的应用

为了解决卫星这类复杂系统采用单一的智能故障诊断技术的诊断局限性问题,提出一种基于模糊综合评判的神经网络和专家系统相结合的诊断方法。选用改进的BP神经网络,添加动量因子和可变学习速率,并通过计算十个相同结构神经网络输出的标准差获得诊断结果的可信度。采用基于可信度的专家系统不确定性推理,给出了可信度计算方法。采用代数积与代数和模糊算子对两种诊断方法的结果进行综合评判。成功地应用于某卫星电源系统的故障诊断中。结果表明诊断的可信度和诊断的正确率得到提高。

基于动态观测器的多故障诊断技术的应用研究

针对卫星这类复杂系统多故障诊断的难题,研究了一种基于动态观测器的多故障诊断方法。该方法通过改变动态观测器的结构,使之对某一故障具有鲁棒性,从而简化了设计一族观测器的复杂性。给出了动态观测器的设计方法和多故障诊断策略,并在某卫星姿控系统中进行了仿真应用。仿真结果表明,适用于复杂系统的多故障诊断与分离,并可实现诊断的实时性。

神经网络专家系统在姿控系统诊断中的应用

为了解决传统专家系统在知识获取和推理方面的问题,提出了一种神经网络和专家系统相结合的诊断系统。采用主成分分析方法简化神经网络训练样本,进而优化网络的结构。采用神经网络集成技术,克服选取网络中间层节点数目及判断阈值的困难。给出了诊断推理过程和对诊断结果进行解释的方法。把此技术应用在了卫星姿控系统的故障诊断中,结果表明提高了诊断效率和诊断的正确率。

基于分层神经网络的航天器故障诊断技术

为了提高卫星、飞船等复杂系统的故障诊断速度和精度,文章提出了一种基于分层神经网络的整星故障诊断模型。模型中的上层神经网络采用自组织特征映射网络,完成整星故障的初步定位与辨识;下层神经网络采用广义回归神经网络,实现整星各分系统故障的精确定位和定因。引入主元分析法实现原始状态变量的降维,减少神经网络神经元数量。该模型已成功应用于某卫星各分系统的故障诊断,提高了诊断效率,并能精确给出诊断结果。

电子产品寿命分布类型测定实验

为了促使大学生用理论去指导实践,并在实践中进一步认识理论,开发了由计算机辅助分析的电子产品寿命分布类型测定实验。详细介绍了实验系统的构成和主要部件的性能指标。论述了加速寿命实验原理和拟合优度检验原理,给出了实验步骤,并对实验数据进行了处理和分析。该实验使学生对电子产品的寿命分布类型确定过程有了深刻认识。

基于因果图的分布式诊断模型研究及应用

为了降低系统多故障诊断的计算复杂性,研究了一种基于因果图的分布式诊断模型.首先用因果网络图建立集中式模型,然后通过有向树分解技术把集中式模型转化为分布式模型,并离线计算集群表,得到局部诊断解后再采用诊断融合算法实现全局诊断.对电源系统的应用结果表明,分布式模型简化了集中式模型的计算复杂性,提高了效率,并且通过计算后的集群表及融合算法可以实现耦合故障的诊断.此种方法适用于卫星这类复杂系统的故障诊断.

基于分布式层次模型的诊断技术研究与应用

针对大型分布式系统故障诊断的复杂性,给出了一种基于分布式层次模型的诊断方法。详细介绍了基于语言的分布式诊断技术的相关工具和概念。深入研究了层次模型的构建技术、计算方法策略和多步诊断步骤。在某卫星测控系统中的应用结果表明,此方法降低了诊断的复杂性,诊断结果正确,适用于卫星这类复杂系统的故障诊断。

基于MAS的实时诊断技术在电源系统中的应用研究

为了提高卫星这类大规模复杂系统的诊断速度和精度,提出了一种基于MAS的卫星电源系统分布式诊断框架。框架的核心部分是两类诊断Agent:一类是自适应全局Agent,负责全局诊断,采用多信号模型的诊断方法;另一类是子系统驻留Agent,负责局部诊断,采用参数估计的诊断策略,并引入Box-Jenkins的建模方法。通过通讯Agent和电源专家Agent实现多Agent间协调工作。在电源系统中的应用表明,两种诊断Agent间优势互补,提高了诊断效率,并能准确地给出诊断结果。

卫星单轴姿态控制全物理仿真平台动态测试系统设计

卫星单轴姿态控制全物理仿真平台的性能优劣直接影响着对其是否具有天地一致性的评判,故对姿态物理仿真平台的测试具有重要的实际意义。针对这一需求,通过处理仿真平台的转角数据,基于数据库和LabVIEW搭建了卫星单轴姿态控制全物理仿真平台动态测试系统。该测试系统可采集角度数据、计算数据误差,并具有波形分析、数据存储调用和实验报告打印等功能。在仿真平台上的应用验证了该测试系统的有效性。

基于RS-Fuzzy ART的设备状态监测方法研究

针对Fuzzy ART神经网络在多工况设备状态监测中存在的学习时间过长问题,提出一种基于粗集约简的RS-Fuzzy ART状态监测方法.该方法利用粗集的信息决策表和决策矩阵对设备的监测参数进行约简提取,降低Fuzzy ART输入向量的维数.监测实例结果表明,采用粗集约简提取的监测参数与原监测参数具有相同的监测能力,且可极大缩短网络的学习时间.若将约简提取的监测参数进行联合监测,还可间接消除由于传感器故障或信号传输错误引起的误报.

高速风洞引射式进排气动力模拟试验研究

为了测定具有埋入式进气道的某航弹发动机进排气对航弹的气动影响量 ,采用引射式动力模拟器在FL 7高速风洞 ,首次在国内成功地进行了高速风洞进排气动力模拟试验。试验模型缩比为 1∶1 0 ,M =0 .7,P0j/P∞ =2 .62 ,Cφ=0 .79。试验结果表明 ,有动力后XD,CL,CD增加 ,Cma减少。试验表明在高速风洞中对于小尺寸的试验模型 。