基于多体系统传递矩阵法的多管火箭定向器振动控制

应用多体系统传递矩阵法,建立了全新的多管火箭发射动力学控制模型,以二次型性能指标为成本函数,设计了脉冲推力器为控制执行机构的振动主动控制律,并设计了多管火箭发射系统在燃气流冲击下定向器的振动主动控制系统,获得了最优脉冲控制力幅值和脉冲推力器工作次数.应用设计的控制律数值仿真了某多管火箭定向器无控和受控状态下的振动响应,仿真结果表明该法可有效地降低定向器的振动.该方法易于工程实现,对控制多管火箭发射系统的振动、提高多管火箭射击的精度具有重要意义.

多体系统传递矩阵法分布式并行计算研究

多体系统传递矩阵法作为一种多体系统动力学新方法,在进行多体系统动力学分析时无需系统总体动力学方程、涉及矩阵阶次低计算速度快的优点,已被广泛用于各种多管火箭、自行火炮、坦克等复杂大型机械系统动力学分析与设计。为了提高多体系统传递矩阵法计算速度,研究了分布式并行计算的原理和方法,将MPI(Message Parallel Interface)分布式并行计算环境引入到多体系统传递矩阵法计算中。针对变截面梁的多体系统传递矩阵法动力学计算算例,设计了并行算法,分析了单机多核和分布式网络环境对计算时间的影响,结果显示通过并行计算能够大幅度提高计算效率。

多体系统传递矩阵法研究进展

作为一种多体系统动力学新方法,多体系统传递矩阵法由于其无需系统总体动力学方程和快速计算的特点,已被广泛用于各种多管火箭、自行火炮、舰炮等复杂大型机械系统动力学分析与设计.本文介绍了该方法的研究进展,包括:线性多体系统传递矩阵法、多体系统离散时间传递矩阵法、二维系统传递矩阵法、受控多体系统传递矩阵法、多体系统传递矩阵法和通常动力学方法的混合方法等,给出了该方法解决自行火炮、多管火箭武器多体系统动力学的重大工程应用实例.

多体系统传递矩阵法在多管火箭动力学中的应用

多管火箭动力学分析是评估和提高多管火箭性能的前提和关键。应用多体系统传递矩阵法,建立某多管火箭刚柔耦合多体系统动力学模型,构造多管火箭增广特征矢量及其正交性条件,实现对多管火箭振动特性和动力响应的仿真,仿真结果得到了试验验证。对两种多管火箭的振动特性和动力响应的计算,为用非满管射击替代满管齐射客观评价多管火箭动态性能,为优化射序和射击时间间隔提高多管火箭射击密集度奠定基础,大幅度减少了桌远程多管火箭密集度试验用弹量50％,提高某多管火箭射击密集度。

基于多体系统传递矩阵法和遗传算法的一种物理参数识别方法

将多体系统传递矩阵法与遗传优化算法相结合,形成了一种新的基于多体系统传递矩阵法和遗传算法的物理参数识别方法(MS-TMM&GA)。应用多体系统传递矩阵法进行动力学建模以及固有振动特性分析。将参数识别问题转化为优化问题,结合遗传算法,对由系统固有频率和增广特征矢量构造的目标函数全局最小值优化求解。给出了通过系统模态参数识别物理参数的计算步骤以及流程图。通过两个数值算例,表明了该方法的可行性及有效性。该方法对多体系统传递矩阵法和遗传算法进行了结合与拓展,无需建立复杂多体系统的总体动力学方程,涉及矩阵阶次低,即可快速获得高精度的优化计算结果。

受控多体系统传递矩阵法

为用多体系统传递矩阵法解决受控多体系统动力学问题,该文引进控制激励单元传递矩阵和控制反馈单元传递矩阵,建立了受控多体系统传递矩阵法,解决延迟受控多体系统和无延迟受控多体系统动力学问题,使得受控多体系统传递矩阵法应用于复控多体系统动力学领域。实例计算延迟和无延迟受控多体系统的稳态运动和瞬态运动。计算表明:受控多体系统传递矩阵法与通常方法所得系统运动计算结果吻合较好。

大口径干涉仪系统传递函数校准

波前功率谱密度 ( PSD)被用于评价 ICF激光驱动器光学元件在中频区域的波前误差。目前主要采用大口径相移干涉仪检测 ICF光学元件的波前畸变 ,通过傅里叶变换获得波前的 PSD分布。相移干涉仪在较高空间频率分量的测量上存在失真效应 ,因此需对干涉仪的空间频率传递函数进行校准 ,采用位相比较法测量大口径相移干涉仪的系统传递函数。为此 ,利用衍射光学元件的制造工艺 ,设计、制作了标准的透射和反射位相元件 ,比较理论计算值与实测 PSD值 ,分别获得了大口径相移干涉仪透射。

含有分叉的受控多体系统传递矩阵法

多体系统传递矩阵法是解决受控多体系统动力学问题的有效方法,针对含有分叉的受控多体系统动力学问题,分别建立了控制激励元件、控制反馈元件及其含有分叉的受控多体系统总体传递矩阵.实例计算了无控和受控多体系统的运动响应与牛顿欧拉方法比较,计算表明了受控多体系统传递矩阵法解决分叉控制系统运动的有效性.

干涉成像系统传递函数的数值分析(英文)

干涉仪系统传递函数能有效地表征系统相位成像的性能。通过假设干涉成像系统是复振幅的线性平移不变系统,模拟计算正弦相位光栅和相位台阶这两类标准相位物体的成像,确定干涉仪系统传递函数。数值分析结果表明:系统传递函数随着波像差的增加而减小;干涉成像系统对小幅度相位(远小于1 rad)成像是近似线性的,而对大幅度相位(大于0.5 rad)成像则是明显非线性的。当正弦相位的幅度为1时,系统传递函数在1/2和1/3截止频率处出现明显的急剧下降。高度为π/2的相位台阶成像时,系统传递函数随着空间频率的增加而缓慢地降低。

大口径干涉仪系统传递函数的修正和校准

采用子孔径拼接法对传统系统传递函数校准方法进行修正。将大口径干涉仪视场分成若干个等晕区,采用标准台阶相位比较法分别测得每个等晕区的传递函数,然后将大口径干涉仪系统传递函数修正为每个等晕区传递函数的加权平均,其权重因子由对应等晕区内测试面的功率谱决定。实验结果表明:中心视场对应传递函数和修正后的系统传递函数在3 mm-1附近处差值大于0.2;修正后的系统传递函数校准方法能更准确地得到波前功率谱密度。

红外混合光学系统传递函数的一种测试方法及实现

介绍了利用刀口扫描法测试红外混合光学系统光学传递函数的原理,采用此方法,设计了一套实用的红外混合透镜性能测试系统,可实现红外混合光学系统点扩散函数和光学传递函数的测量;针对3～5μm波段的红外混合光学系统进行了像质评价,给出了测试结果;此测试系统对红外混合光学系统的设计、加工以及像质评价具有实际意义。

干涉仪系统传递函数测量及影响因素的分析

波前功率谱密度(PSD)被用于评价惯性约束聚变(ICF)激光驱动器光学元件中频段的波前误差。干涉仪对PSD较高空间频率分量的测量存在失真效应,可通过干涉仪系统传递函数(STF)的检测标定来获得真实的波前PSD分布。采用台阶板位相比较法测得大口径菲索相移干涉仪检测系统在透射和反射检测情形下的传递函数。对传递函数测试算法进行了比较分析,明确了干涉仪系统zoom倍率的改变等因素对传递函数测量的影响,为波前PSD的准确检测奠定了基础。

二阶系统传递函数实验改革与探讨

详细地探讨了二阶系统传递函数教学试验模拟的原理和方法,在此基础上改革为MATLAB仿真试验。

系统传递函数在多轴台架试验中作用的研究

本文叙述了影响多轴台架试验驱动信号的一个重要环节——系统传递函数的概念和作用。通过对样车(简称S—车)的实例研究分析,证明了正确选择系统传递函数的重要性。

某燃机低压压气机转子多体系统传递矩阵建模研究

本文利用有限元法推导了某燃气轮机低压压气机转子的传递矩阵,并建立了转子的多体系统传递矩阵模型。通过算例证明,该方法计算准确,为用有限元法和多体系统传递矩阵法求解燃气轮机转子学问题提供了一个新思路。

基于多体系统传递矩阵法的舵系统振动特性分析

水下航行器舵系统振动特性的快速、准确计算是进行舵系统水弹性和振动控制研究的关键。为了研究舵系统关键部件的结构参数对其振动特性的影响,本文基于多体系统传递矩阵法建立了舵系统动力学高效仿真模型,并与商业软件ANSYS的仿真结果进行对比分析,验证模型的准确性。计算结果表明:基于多体系统传递矩阵法的舵系统振动特性计算效率远高于ANSYS软件。舵系统的第1、3阶为对称模型,第2、4阶为反对称模态且为局部模态。增加液压弹簧刚度可以增加舵系统第1、3阶的频率,相当于增加了操纵系统的等效扭转刚度,可以抑制舵叶俯仰运动。

一种基于脉搏系统传递函数的脉诊仪的设计

脉搏信息在传统中医和现代西医中均具有重要的临床诊断价值。通过检测脉搏信息估算人体血压、心率和心排血量等参数,进而预判人体动脉僵硬度以及心血管等疾患,已成为西医无创检测的辅助手段。目前基于脉搏信息的医疗诊断设备尚不完善,大多只能简单反映心血管系统的状态,很难将脉搏信息与人体广泛存在的各类疾病建立联系。国内外医疗系统仍然缺乏能够准确地检测和识别脉搏信息进而诊断各类疾病的脉诊仪。

基于多体系统传递矩阵法的四旋翼飞行器振动建模

为了研究四旋翼飞行器在飞行过程中的共振现象,本文基于线性多体系统传递矩阵法对四旋翼飞行器进行振动分析,建立系统的总传递矩阵和特征方程,通过MATLAB求解特征方程得到其前10阶固有频率,并通过四旋翼飞行实验验证了固有频率求解的准确性。在此基础上,修正了四旋翼飞行器未考虑系统谐振模态的一类常规动力学模型,提出了一种带有谐振模态的四旋翼飞行器非刚体模型,该结果为后续的控制系统设计中如何抑制共振现象提供了的理论依据。

激光-CCD系统衍射谱分析法测量光学系统传递函数

建立了以线阵列CCD器件测量衍射功率谱的实验装置,给出了由衍射功率谱计算镜头光学传递函数的理论模型和计算程序,通过与常规的象面扫描方法测量OTF比较,讨论了测量高倍显微物镜OTF的可能性,最后给出了实验结果。

多体系统传递矩阵法的载货汽车动力学建模方法

目前载货汽车动力学建模方法存在着总体动力学方程建立繁琐、计算量大、易出错等缺点。文章以载货汽车为研究对象,综合考虑整车特性,建立了简化的载货汽车力学模型,基于多体系统传递矩阵法理论,以模块化的建模方法,分别对各子模块建立分传递矩阵,最后搭建整车的总传递矩阵。继而建立了载货汽车刚柔耦合多体系统动力学模型,并进行平顺性分析验证,仿真结果与测试结果趋势上基本一致。文章提出了模块化建模方法,提高了代码重用率,而且结构的改变仅需建立新元件传递矩阵进行替换即可,相比传统方法更灵活方便,为多体系统建模提供了新的思路及方法。