考虑导引头探测角度控制的直接碰撞拦截末制导律设计

使用毫米波雷达导引头的直接碰撞拦截弹在命中前对来袭目标进行成像从而选择关键部位进行打击。在不同的探测角度下,毫米波雷达导引头对目标的成像效果有较大差异,需加以控制。针对直接碰撞拦截弹导引头探测角度的控制问题,在比例导引的基础上进行扩展,设计了探测角度控制末制导律,可实现拦截弹在命中前以期望的角度探测目标,从而保证导引头成像效果。与此同时,考虑导引头最大转角的限制,分析了制导律中探测角的设定范围,进而避免因探测角过大导致导引头丢失目标。最后以数字仿真结果验证了该方法的有效性。

轻量化弹道解算系统火控修正和瞄准线滤波预测

为快速提高轻武器操作人员射击精度、缩短瞄准时间,设计一种超轻型、多种轻武器复用的弹道解算系统,并创新了火控修正方法。建立人体据枪-瞄准-击发过程模型,规划火控诸元解算、实时环境感知、多轻武器复用、交互和数据管理等基本模块,提出可快速、实时解算,基于国产化硬件平台的火控修正软件架构,通过系统综合设计,实现总重量394 g情况下的有效工作。针对显示滞后、击发装置延迟和传感器噪声等问题,结合人体卧姿射击运动特征提出一种瞄准线非线性扩展卡尔曼滤波预测方法,其误差补偿效果相比于匀加速预测补偿方法要好53.1%。为验证系统整体有效性,搭建600 m外场射击实验进行初学者分组对比测试。研究结果表明,该系统经短暂培训后可使新手迅速掌握白光瞄具射击要领,瞄准偏差方位方向为1.15 mm、俯仰方向为0.9 mm,可降低轻武器射击对个人经验依赖,提高射手的远距离射击能力。

汽车智能计算机控制技术课程实践教学改革

汽车产业新四化发展,对汽车服务工程专业人才在解决工程问题的实践能力提出了新要求,但现阶段仍存在汽车智能计算机控制技术实践教学在内容上与理论教学不同步、对车联网等赋能元素的融和度不足、对国家“双创”战略支撑度不足三大问题。为此通过汽车智能计算机控制技术实践教学改革研究,提出五融合实践教学定位、基于三大关系的实践教学生态体系、融合工程问题的实践教学模式和内容改革示范,以期培养学生解决汽车、交通领域难题的创新思维能力和工程实践能力。

基于目标运动方程的引导函数模型

在大惯量武器系统的跟踪瞄准及其系统性能试验中,火控系统的引导控制对实现平稳调炮起到了重要作用。分析了传统引导函数具有形式多样、计算复杂的局限性,提出了一种新的引导函数模型,模型以带参数的多项式为基础,引入了系统姿态角函数、目标运动角函数和引导时间,要求模型的角位置、角速度和角加速度在引导起始时刻与系统姿态角无衔接突变、在引导结束时刻与目标运动角无衔接突变,并以此为条件求解出了模型参数,确定了引导函数形式。通过仿真给出了角度静态调转、目标跟踪、目标动态切换和正弦周期运动四种不同引导需求下的引导效果,仿真结果表明,引导函数的信号很好地实现了角位置、角速度和角加速度的平稳衔接,为大惯量武器系统跟踪瞄准及性能试验时的引导控制提供了有效方法。

基于深度迁移强化学习的无人机投放自主引导机动控制算法

针对无人机精确投放引导问题,本文提出基于深度迁移强化学习的无人机投放自主引导机动控制算法,分别建立基于马尔可夫决策过程的引导机动决策模型、引导机动评估模型等,并设计基于迁移学习和课程学习的引导机动策略训练方法,拟合基于深度学习的引导机动策略和评估网络,最后开展仿真训练和验证试验。仿真结果表明,该算法实现了无人机在任意姿态和位置条件下,能够自主规避区域威胁并自主引导至目标投放点,成功完成投放瞄准任务,有效地提升了无人机投放引导机动控制的自主性。

内埋式光电搜索瞄准指示系统的广域扫描控制技术

研制了一款适用于隐身机载平台的内埋式光电搜索瞄准指示系统,该系统具备广域侦察、凝视监视、激光测距、激光照射等功能。推导并验证了地理稳定结合快调反射镜光学像移补偿的广域扫描控制技术,基于样机在实验室和外场开展算法验证。试验结果表明,该系统在成像清晰前提下实现了二维无缝广域扫描搜索功能,能够对扫描视频图像进行实时拼接和显示,满足信息化战争对目标侦察、监视和指示的功能要求。

基于DSP的瞄准系统软件设计及流程控制方法

瞄准系统的作用是为武器系统提供方位基准,从而保证制导系统初始方位精度满足武器系统横向射击精度的要求。由于瞄准系统组成和流程相对复杂,且TMS320C6713型DSP在中断数量、定时器数量及任务调度方面存在局限性,提出了一种基于状态机的流程控制方法。首先,以DSP6713提供的5 kHz定时中断为基准设计了8个毫秒用户定时器,可供流程控制使用;然后,依据分层设计的理念将瞄准系统流程分为主流程层和子流程层两层;最后,基于状态机的理论分别为主流程和子流程分别进行有限状态及状态转换关系设计,从而实现了有序可靠的瞄准系统自动流程控制。

基于ADMS-Urban的锦州城区SO_2环境容量测算

以利用新一代城市大气扩散模型系统(ADMS-Urban)模拟的二氧化硫浓度为基础,测算锦州市城区空气中SO2环境容量.通过建立锦州市城区SO2排放清单、建立空气质量扩散模型,模拟不同污染物排放量的环境质量状况,同时结合环境规划的实际做相应的削减计划,使各功能区控制目标分别达到国家一类区、二类区标准,从而确定锦州市城区大气中SO2实际环境容量.测算结果表明,锦州市城区大气SO2实际环境容量为45 520 t.

水土保持措施与效益评价研究——以陕北安塞县为例

至今水土流失治理效益评价研究还处在摸索阶段,对水土保持效益类型、评价的原则、指标、方法以及不同措施效益最大化决定因素等未形成共识。基于水土保持效益具有多重性、连动性、交叉性和利弊互动性的特点,决定了效益评价程序首先是要确立治理目标,然后是评价原则、评价指标和评价方法。本文运用这一评价程序和自然环境特点,拟定了安塞县水土流失的治理目的,是在粮食自给的基础上尽量多增加经济收入和提高生态环境质量。并以此思路设计和预测了安塞县进行全面治理的水土保持措施规模及生态、经济效益和投产比,最终可达到粮食自给,林草覆盖增加到30%～40%,人均增加3 000元/a的经济收入,预计能在3～5a内收回治理成本。

水土保持效益评价中的问题讨论

至今,全国的水土保持工作已取得了明显的成效,但还停留在定性描述和理论探索阶段,关于治理效益评价的深层次问题还未涉及,如水土流失治理模式与治理效益的关系问题,水土保持效益评价的原则与指标问题,水土保持措施和治理效益与治理目标关系问题,治理效益点与面的关系问题等。进一步研究这些问题,将会极大地推进水土流失治理效益评价理论体系的形成,从而加强治理效益评价的适用性和科学性。

尾流自导鱼雷及其射击控制的关键技术

从分析尾流自导鱼雷制导机理和弹道特性入手 ,指出选择瞄点是尾流自导 /线导

提高交直流系统暂态稳定性的最优变目标控制策略

提出一种用于改善交直流互联系统暂态稳定性的非线性控制策略。通过建立多机电力系统观测解耦状态空间模型,应用最优变目标控制策略推导出HVDC与发电机励磁的综合控制规律。该控制策略只需要当地信号实施控制,首先驱动系统达到按最大稳定域选择的人工中间稳定平衡点,然后才驱动系统到达所希望的稳定平衡点。仿真结果表明,该控制规律能较好地提高交直流互联系统的暂态稳定性。

坦克火控系统瞄准线平移的补偿方法

稳像式坦克火控系统可以实现瞄准线在方位向和俯仰向的角度稳定,但是无法克服坦克车体运动带来的瞄准线平移。在不增加硬件成本的情况下,控制火控计算机实时采集目标距离、火炮相对车体角度和车体速度等信息,循环解算瞄准线的补偿角速度值,驱动瞄准线自动运动,使瞄准线始终跟踪目标。该补偿方法已经成功应用于某型坦克火控系统,试验结果表明该方法降低了瞄准难度,减小了瞄准误差,提高了射击命中率,取得了良好的效果。

光电稳瞄二级稳定系统性能分析及测试

为了对控制系统稳定性能和扰动隔离能力进行分析,对二级稳定系统进行了建模和控制器设计,仿真结果显示,系统速率稳定回路带宽提升至200Hz,1Hz位置隔离度提升至-90.1dB。在实际系统中,采用位置敏感探测器(PSD)测量瞄准线的运动,隔离度测试实验结果显示1Hz位置隔离度提升至-73.1dB,提升约20dB,测试结果证明:二级稳定技术能够显著提高系统的稳定精度。

坦克观瞄系统的坐标体系

目前我国主战坦克的观瞄系统使用的是建立在单一炮塔坐标下的数据处理方式,基于这种数据处理方式的火控系统,在跟踪机动目标时的模型误差成为系统作战的主要误差,已经无法满足现代作战对打击机动目标的要求。对正在发展的目标跟踪式观瞄系统定义了一套新的坐标系统,以及目标运动参数在各坐标系之间转换的变换矩阵,提出了在这种坐标系统基础上对目标运动参数的处理方法,并指出这种数据处理方式将是高速、机动目标建模的基础,在未来的数字火控方式中有极大的使用前景。

基于最优变目标策略的TCSC与励磁系统协调控制

发电机励磁系统以及可控串联电容补偿器(thyristor-controlled series capacitor,TCSC)对远距离输电系统的稳定性影响很大。基于最优变目标控制(optimal variable aim control,OVAC)理论,提出了TCSC与励磁系统协调控制的方法。首先针对含有TCSC的单机无穷大系统的非线性模型,建立了状态空间方程;然后利用最优变目标控制理论推导出了TCSC与励磁系统的协调控制规律;最后利用算例进行了仿真验证。仿真结果表明,该策略提高了系统阻尼,有效地抑制了系统的功率振荡,改善了系统的稳定性。

一种7DOF机械臂逆运动学解析算法及其应用

针对传统的基于雅可比矩阵最优解的数值方法对于有着冗余自由度的7自由度(7DOF)的机械臂逆运动学求解有着计算量大、只能求得单一解的不足,提出一种逆运动学的解析算法.在传统6维位姿矩阵的基础上,额外提出一个elbow angle新约束,利用位姿目标矩阵和该elbow angle共7维约束推导出7DOF机械臂逆运动学的一种可求得冗余解的解析算法,并利用该算法仿真实现了位姿控制和瞄准控制的应用.仿真结果表明:该7DOF机械臂逆运动学解析算法有着精度高、计算速度快、应用性好的优点.

多机电力系统再同步最优变目标控制

本文在最优目标控制（ＯＡＣ）的基础上，根据电力系统再同步的特点，提出再同步最优变目标控制（ＯＶＡＣ）策略。该控制策略首先驱动系统到达按最大稳定域选择的人工中间稳定平衡点，然后才驱动系统到达所希望的稳定平衡点。所得到的再同步励磁和快关汽门综合控制规律是根据多机电力系统观测解耦状态空间模型导出的，仅需要获得局部信息，而且能形成闭环反馈控制，因此容易实现。通过数字仿真表明，最优变目标控制能使电力系统快速可靠地再同步。

刚体姿态控制在火炮自动操瞄中的应用

刚体姿态控制问题近年来在空间站控制、机器人控制以及飞行控制等方面有广泛的应用,用误差四元数从动力学和运动学两方面对姿态控制进行全局描述,并用李雅普诺夫方法得到基于误差四元数的姿态/速率控制器,结合某压制火炮自动操瞄控制对此控制方法进行了仿真分析。

分时段直流多落点系统紧急及阻尼协调控制

高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)由于快速响应和短时过载特性对紧急控制或功率突然严重缺额地区进行紧急功率支援作用巨大,同时能很好解决区域振荡问题。利用PSCAD/EMTDC建立3机3直流系统的仿真模型,然后,在不添加任何直流附加控制的情况下,分别对正常运行的HVDC1、HVDC2和HVDC3的控制系统施加与功率增量P对应的调制指令,利用Prony辨识分析发电机功角差,找出有效抑制交流系统振荡的直流控制点。并根据最优变目标理论,在HVDC1停运时以最大能量耗散原理为基础利用故障驱动和轨迹驱动分时段进行紧急控制和阻尼控制,研究大扰动后交直流系统恢复稳定情况。结果表明利用分时段紧急协调控制且只在有效控制点进行后时段(即第2和第3时段)直流小方式调制能有效提高系统暂态稳定,改善系统后续阻尼,防止过/欠控及后续摆阻尼降低现象发生,使系统快速恢复稳定。