面向Agent的CPN及其在航天装备体系评价中的应用

为弥补Agent和Petri网在各自建模中的缺陷,分析了二者现有的几种结合方式,给出面向Agent的着色Petri网(AOCPN)的定义及其运行规则和分析方法。利用AOCPN建立了以海上目标监视和打击为任务的航天装备体系评价模型,对其逻辑特性和作战效能进行了分析。建模过程和仿真结果表明,AOCPN能够完整描述体系的逻辑和物理特性,可用于全面分析评价体系的性能和对作战结果的影响,有效追踪体系执行任务的过程。

两轴型混合磁悬浮轴承变结构控制与仿真研究

介绍了两轴型混合磁悬浮轴承的系统结构,基于分散控制建立了磁轴承的控制系统模型。对磁轴承进行了变结构控制研究,根据二次型最优控制设计了切换函数,根据指数趋近律设计了变结构控制输入,实现了磁轴承的快速稳定和鲁棒性控制。通过与最优控制的对比仿真研究,表明了变结构控制具有良好的动静态特性。

基于PD控制的磁轴承刚度与阻尼分析

刚度和阻尼是描述磁轴承特性的2个重要指标。本文以磁轴承为研究对象,从刚度和阻尼的定义出发,在磁轴承闭环控制系统结构变换的基础上,研究了系统的动刚度、动阻尼特性。应用劳斯判据分析PD控制器参数范围,在闭环系统稳定的前提下,结合仿真实例,从频域角度分析PD控制器参数与系统刚度、阻尼的关系,其结果对磁轴承控制器设计有一定指导意义。

海洋监视卫星作战效能分析

为分析海洋监视卫星的作战效能,针对由三颗卫星组成的海洋监视卫星系统,选择确认目标概率和对目标的定位精度为作战效能指标,建立了卫星确认目标概率和利用时差定位法进行定位的定位精度模型。对模型进行了仿真计算和分析,仿真结果表明:利用海洋监视卫星可以有效地发现海上目标,但有效确认目标的概率依赖于对目标特性的认识;合理增加卫星间的基线长度,保持卫星编队构型及其与目标间相对位置的均匀性可有效提高卫星对目标的定位精度。

基于稳态遗传算法的间歇式覆盖天基雷达星座优化设计

针对天基雷达星座的构型优化设计,建立了能够反映星座重要工作性能的单双基地间歇式覆盖模型、星间链路模型、双基地雷达的动目标检测模型,得到了低轨道卫星星座星间链路判断准则,给出了统计评价特性和综合评估指标体系。在此基础上,建立星座设计的优化模型,采用基于可行解搜索法的协同演化遗传算法并融入稳态遗传进化策略,有效地处理带有复杂计算的目标函数和约束条件的星座优化问题,计算分析实例表明利用该方法进行星座设计是非常有效的。

永磁偏置混合磁轴承刚度特性

针对永磁偏置混合磁轴承磁路特性,定性分析了磁轴承的静刚度,并在闭环控制系统结构变换的基础上,分析了控制器参数与磁轴承刚度的关系,给出了系统综合刚度的定义,通过实例从频域角度分析了控制系统参数与系统综合刚度的关系。

区域覆盖低轨卫星移动通信系统星座优化设计

针对区域覆盖低轨卫星移动通信系统星座,提出了一种改进遗传算法(GA)的优化设计。根据改进的区域覆盖星座模型,采用可变维数优化的整数与实数混合的染色体编码。给出了算法步骤。某区域覆盖低轨卫星移动通信系统星座优化设计算例结果显示了该算法的有效性。

吸气式激光推进飞行器发动机特性分析

介绍了吸气式脉冲激光爆轰推进的环聚焦构形飞行器概念,建立了进气道流动模型;利用Chapman-Jouguet爆轰理论和Sedov自相似律,建立了冲量发生与推力传递模型,给出了冲量耦合系数及等效比冲与飞行参数、激光脉冲参数之间关系的解析表达式。计算了发动机冲量耦合系数及等效比冲随飞行高度、马赫数、入射激光强度和脉宽等因素变化的曲线,结果可为相关构形飞行器的弹道与激光器工作模式设计提供参考。

磁轴承快速原型仿真系统研究

磁轴承系统是一种复杂系统,可应用于航天器姿态控制系统,而数字控制是其发展趋势,采用一体化仿真、设计和实现平台,可以促进数字控制器在磁轴承领域的应用。为了解决磁轴承数字控制器快速实现的问题,在对磁轴承建模分析的基础上,基于xPC快速原型体系,以工控机为目标机,采用双机模式,在MATLAB环境下构建了一体化数字控制平台,并通过运行实验,实现了转子的稳定悬浮和高速旋转,验证了磁轴承控制算法的有效性。这种快速原型化方法可推广应用到其它复杂控制系统。

基于UML和Petri网的武器装备体系需求分析方法

将武器装备体系分为逻辑体系结构和物理体系结构,给出对体系进行需求分析的过程.探讨了利用UML对武器装备体系进行需求描述的方法和步骤,以海洋监视与打击体系为例,利用UML中的协作图和活动图从顶层分别描述了体系的物理体系结构和逻辑体系结构.建立了利用UML构建的体系静态结构模型到利用着色随机Petri网构建的动态运行模型之间的映射关系.针对实例建立了相应的评估模型,利用可达树分析法初步分析了体系的一些逻辑性能.在构建体系结构模型和评估模型的过程中,各模型间既有延续性,又从不同角度反映了体系结构的不同方面,既可保证需求描述和分析模型的一致性,又可比较全面地分析装备体系结构.