速度追踪制导律制导回路建模及解析分析

以导弹初始瞄准误差为初始小扰动,建立理想条件下速度追踪制导律制导回路模型,在此基础上求解其解析表达式。通过对解析解进行无量纲化分析,得出理想条件下的速度追踪制导律制导回路只存在一个设计参数,它是无量纲的末制导时间,该设计参数直接决定了速度追踪制导律的制导精度与法向过载的大小。通过对法向过载及终点脱靶量的分析,给出了该设计参数的取值范围。

采用界面速度追踪法数值模拟多维凝固问题

根据运动学的观点,提出了一种通过追踪计算移动界面的速度获得相变区域,从而进行多维凝固问题计算的方法。同时提出了一种将不同时刻计算所得移动界面坐标作为网格节点,由此产生随时间逐步形成的新的网格生成方法,避免了针对具有移动界面问题计算而产生的整体网格变动的问题。借助该新型网格的划分方法,结合有限元计算,完成相变区域内温度场的计算。该方法计算过程较为简便,计算实例表明,一些特定位置处的界面位移规律与一维理论解是一致的。

一种考虑追踪器速度变化的最优导引律

从考虑追踪器速度的大小和方向变化以及目标速度变化方面入手 ,以最优控制理论和飞行力学原理为基础 ,推导出一种考虑追踪器速度变化的最优导引律—变系数比例导引律 ,同时给出一种计算剩余时间的新方法—剩余时间函数法。对要求垂直入射的情况 ,设计了满足入射角度要求的导引律。仿真结果表明 ,应用本文的导引律在制导过程中能量消耗少 ,制导精度高 ,脱靶量小 。

无线传感器网络中的速度自适应追踪算法

已有的基于预测和分簇的目标追踪算法通常需要较多的计算或通信开销,缩短了网络生命周期。针对上述问题,提出一种速度自适应追踪(SAT)算法,能根据被追踪目标的速度与方向,自适应地唤醒和休眠相应的节点。仿真结果表明,SAT算法能减少感应区域内至少47%的活动节点数目,降低通信和计算开销,提高网络能量利用率。

基于目标速度追踪的城轨列车节能优化算法

为了实现城市轨道交通的节能运行,提出基于目标速度追踪的城轨列车节能优化算法。首先构建列车均质棒动力学模型和节能优化目标函数,利用极大值原理推导出列车节能运行工况。然后重点分析列车运行时间和运行方式对能耗的影响。在对典型方案仿真分析的基础上,提出通过陡坡时的基于等效平均速度法的运行策略,以及目标速度改变时合理利用惰行的运行策略。最后通过目标速度追踪的方法得到速度曲线,实现城轨列车的节能运行。利用上海地铁3号线的数据对本文提出的算法进行验证,结果表明相较实际运行情况,本文提出的算法可以降低25.39%的运行能耗,同时求解得到的速度曲线更加平缓,更适合城市轨道交通的实际运行情况。

弹道修正弹追踪制导律研究

文中对速度追踪制导律和弹体追踪制导律的工作原理进行了研究,利用六自由度弹道仿真程序对弹道修正弹两种追踪方式下的末段修正弹道和脱靶量进行了对比计算,研究了两种追踪方式下激光探测器光轴的轨迹及激光探测器空间视场在地面投影区域的变化;弹体追踪方式命中精度虽然较低,但由于工程实现简单、成本低,仍有其工程使用价值。

基于自抗扰控制的高速列车自动驾驶速度控制

针对高速列车在复杂环境运行时,传统PID控制器受未建模动态及外界未知干扰导致列车速度追踪误差大的问题,提出一种基于自抗扰控制ADRC(Active Disturbance Rejection Control)的高速列车速度控制算法。基于单质点模型建立列车的状态空间方程,令列车方程中的未知部分作为扩张状态设计二阶自抗扰控制器,并利用CRH380A型列车参数进行仿真,对指定的目标速度曲线进行追踪,证明基于自抗扰控制算法的可行性;同时设置干扰量,与传统PD控制、非线性PID控制算法在抗干扰性能和追踪误差等方面作比较。结果表明,基于自抗扰控制的高速列车速度控制器具有抗干扰性强、追踪误差小的优点。

相对速度模式下的列车自动防护(ATP)紧急制动安全模型分析

介绍了目前常用的CBTC(基于通信的列车控制)典型安全制动模型。该模型为相对位置模式,以前车静止为条件,后车对前车尾端进行追踪。在城市轨道交通中采用这种模式会产生一些不必要的紧急制动,效率不高。提出了相对速度模式的紧急制动安全模型,考虑前车以理想状态紧急制动,后车对前车尾端进行追踪,并对两种模型进行计算比较。相对速度模式的紧急制动安全模型能够缩短行车间距和追踪间隔,大大提升CBTC运行模式的效率。

风标式激光导引头光电建模与仿真

针对激光半主动式制导炸弹导引信号形成过程的数学建模,通过对风标式激光导引头光学物理结构分析,本文研究了激光导引头制导信号产生的机理,提出光电建模与几何分析相结合的技术途径,综合应用四象限探测器光电建模和弹目空间与速度空间几何角度转换的方法,建立了速度追踪导引机制下完整的导引头数学模型;基于模型进行了激光半主动式制导炸弹导引回路数学仿真和半实物仿真实验。实验结果表明,在排除盲区、失调角影响因素外,数学仿真中应用导引头数学模型解算的导引信号与半实物仿真中激光导引头的实际输出信号一致,导引头数学模型是有效的,解决了激光导引头仿真中由定性研究转为定量研究问题。

基于PLC的船体分段合拢控制系统分析与设计

基于Profibus工业现场总线标准,介绍船体分段姿态调整的合成运动过程和运动计算,分析船体分段合拢对中系统的组成结构和工作原理,设计系统运行后台监控系统和DP从站监控系统,给出合拢过程中的同步误差解决方案,并用实验验证系统的可靠性和精确度.

不同制导律下天线罩误差对导弹性能的影响

以反辐射导弹的制导控制系统设计为应用背景,研究不同制导律下天线罩误差对导弹制导控制系统的影响。建立了比例导引律和速度追踪律下的天线罩误差寄生回路模型和制导回路模型,采用伴随法和无量纲方法,仿真分析了2种制导律下天线罩寄生回路的稳定性以及不同噪声源下的无量纲脱靶量,并进行了对比研究。仿真结果表明,比例导引律对应的寄生回路稳定域要小于速度追踪律;在雷达导引头噪声的作用下,比例导引律下的无量纲脱靶量大于速度追踪律,而在目标机动的情况下,比例导引律的制导精度要优于速度追踪律。

考虑多变负载扰动的电液系统速度追踪控制

成形速度是影响金属成形性能的关键因素之一。为了提高成形速度的稳定性,改善金属成形质量,考虑电液系统多变负载扰动,构建了电液系统动力学模型。对成形过程中的不同工况进行了负载模拟,建立了表征系统不同阶段特性的动力学分段子模型。通过引入边界层函数代替符号函数设计了切换控制律,对多变负载扰动增加补偿项。基于鲁棒反馈线性化控制提出了统一切换控制策略。通过仿真和实验对比,分析了统一切换控制、PD控制、鲁棒控制在不同负载状态及不同成形速度下的系统响应。结果表明:统一切换控制可以提高系统速度控制的精度和鲁棒性,验证了统一切换控制策略对多变负载扰动抑制的有效性。

速度追踪问题产生的鞍点系统的新的分裂迭代技术

有限元离散一类速度追踪问题后得到具有鞍点结构的线性系统,针对该鞍点系统,本文提出了一种新的分裂迭代技术.证明了新的分裂迭代方法的无条件收敛性,详细分析了新的分裂预条件子对应的预处理矩阵的谱性质.数值结果验证了对于大范围的网格参数和正则参数,新的分裂预条件子在求解有限元离散速度追踪问题得到的鞍点系统时的可行性和有效性.

梯形加减速算法在伺服系统中的应用研究

伺服系统中经常出现大角度调转需求和追踪问题。典型PI算法在大角度调转时会出现严重的超调和振荡,因此要采取梯形加减速等改进算法来改善系统性能。分析了一种典型梯形加减速算法的原理,通过仿真和实际系统试验验证其效果,指出该算法对追踪问题具有的局限性,并提出了二次位置追踪算法和位置-速度追踪算法这2种减小局限性的方法。通过实际系统验证,证明改进方法有效。

带扰流片旋转稳定弹制导律研究

针对带扰流片旋转稳定弹转速很高造成运动响应方向与控制力作用方向存在偏差,导致制导方法设计困难的问题,为发展适用于带扰流片旋转稳定弹的制导方法,提出了一种基于速度追踪和参数优化的制导律。根据带扰流片旋转稳定弹的六自由度弹道模型,仿真分析了在制导律作用下弹丸的弹道特性和命中精度。仿真结果表明:所设计的制导律能够导引弹丸命中目标,满足控制精度要求,可有效减小干扰条件下的落点散布,提高射击密集度,且控制过程中扰流片方位角变化平缓,易于实现。

基于Cuk变换器的光伏系统模糊变步长电导增量法

针对定步长方式下的电导增量法无法兼顾功率追踪速度和输出功率波动问题,设计了一种基于Cuk变换器的光伏系统,采用了模糊变步长电导增量MPPT控制法,使步长能够随着输出功率曲线P-U的斜率变化而随时得到调整。仿真结果表明,所设计的光伏系统能够在减小输出功率波动的同时又能保持较快的追踪速度,从而验证了设计的合理性。

反辐射导弹的角度型制导方法研究

在推导最优比例导引的基础上,提出了比例导引、积分比例导引和速度追踪的视线角和弹道倾角表达式。针对积分比例导引和速度追踪的高阶动力学系统,建立了具有初始航向误差的制导模型。通过对脱靶量的对比分析,说明了积分比例导引和速度追踪的制导性能。

发电厂引风机采用变频控制应用问题研究

针对高电压中小容量泵与风机节能改造的死角,运用"冗余配置、备机转速跟踪、瞬间切投"等技术,提出整套节能改造方案并设计了高可靠性配套系统,相对于常规变频节能改造,使系统可靠性大幅提高,故障停机事故降为极小概率事件,大幅度降低改造投资和维护费用。

某型气动舵机的特性研究

气动舵机由舵机气体分配器、舵机动作筒、舵组成,是制导武器的关键部件。它具有推力较大、可靠性高的优点。用于速度追踪制导规律的制导武器时,精度一般;用于比例制导规律的制导武器时,精度高。

基于人眼平滑追踪的液晶显示运动模糊研究

为了更为精确地研究液晶显示中的运动模糊现象,研究了基于眼动跟踪装置的正弦图像的人眼平滑追踪。实验测试了9种不同空间频率的正弦图像在4种运动速度下的人眼平滑追踪情况。结果表明,人眼的追踪速度往往小于目标图像的运动速度,且运动速度对追踪速度比有显著性影响。建立了基于追踪速度比的人眼实际感知改进模型。模拟结果对比表明,在正弦图像的空间频率与运动速度乘积为整数时,模型之间的差异很明显,而其他情况差别很小。研究结果对液晶显示中运动模糊现象的优化以及视觉舒适度的提高具有指导作用。