栓系无人机光电侦察任务载荷控制系统

为实现栓系无人机快速精准地完成光电侦察任务,设计一套以数字信号处理器(digital signal processor,DSP)为控制核心,以三轴光纤陀螺实现视轴稳定的光电侦察任务载荷控制系统。介绍该系统的组成、工作原理、硬件原理框图以及电机选型计算方法,采用双速度环的控制模型实现高精度稳定控制。结果表明,该任务载荷控制系统的控制方法对提高无人机稳定瞄准和跟踪具有一定的工程参考价值。

某舰船控制柜的有限元静强度分析

针对舰船控制柜的使用环境具有比较严重的横倾工况的问题,对控制柜的承载结构进行有限元力学仿真。在减震器位置施加位移全约束,模拟控制柜横摇45?环境,同时施加横向2g和垂向1g加速度的冲击,并进行计算验证。计算结果表明:最大应力在减震器底座安装螺栓处,大小为191.2 MPa,低于材料许用应力235 MPa,满足设计要求,通过理论分析,降低了设计的风险,减少了后期重复的设计,节约设计成本,为产品的设计提供了理论依据。

一种可重构式安全级控制系统设计

为解决目前安全级控制系统存在架构通用性差的问题,开发一种基于1oo2D表决架构的可重构式安全级控制系统。对常用的1oo2D配置实现、逻辑子系统2oo4D配置实现、输入/输出子系统1oo1D配置实现和主控制器热备配置实现进行说明,对设计进行验证,并与国外DCS系统进行比较。结果表明:该系统能提高参评的灵活性和通用性,使系统只需通过变更用户组态软件和硬件插卡配置就能适用于不同的安全防护等级需求。

基于误差投影的着发射击高炮毁歼概率计算方法

为解决着发射击高炮传统毁歼概率算法在设计定型试验中计算结果偏大的问题,在建立角度误差时间序列的基础上,将角度误差转换为炮目垂面上的距离误差,通过建立误差投影函数,将炮目垂面上的距离误差投影为目标3个截面所在平面上的距离误差,结合上述误差投影和目标的三向截面图,给出基于误差投影的高炮系统毁歼概率计算方法。仿真计算与实际试验结果表明,该方法比传统方法更能表征高炮武器系统的实际性能。

连建制高炮系统可靠性试验时间累计方法

为解决高炮系统在不同工作方式下可靠性试验时间统计的问题,提出一种连建制高炮系统可靠性试验时间累计方法。将系统工作时间转换为统计各分系统独立工作时间,通过对不同工作方式下各分系统工作时间进行加权统计,将联合工作时间变换为分系统独立工作时间,给出成建制高炮系统可靠性试验时间累计方法,并以实例进行分析。试验结果表明,该方法可以用于成建制武器的可靠性评定。

光电稳定平台自适应摩擦补偿方法

为克服某型光电稳定平台伺服系统中摩擦干扰力矩影响,提升其低速平稳性,设计一种基于模型参考自适应控制(model reference adaptive control,MRAC)方法的摩擦补偿控制器。采用实验数据对Stribeck摩擦模型参数进行近似估计,根据Lyapunov稳定控制理论设计摩擦补偿控制器,采用Matlab/Simulink进行仿真试验分析,并将算法在某型系统中实现。实验结果表明:该控制器能有效抑制摩擦干扰对系统带来的不利影响,使低速平稳性能得到较大提升。

温度传感器性能检定系统设计

结合目前国内外温度传感器的应用及其检定现状,设计一种温度传感器性能检定系统。介绍温度传感器性能检定系统总体设计,给出数据采集系统的设计思想,选用先进的集成数据采集卡和工控机软件Labwindows/CVI,详细阐述温度传感器性能检定系统的软硬件系统方案设计。结果表明:该系统能降低成本,注重设备的实用性,充分挖掘人的潜力,实现温度传感器性能检定的微机化和自动化。

基于高压可调恒流源的电磁阀冗余供电系统

为满足在特殊环境下电磁供电的高可靠、高精度要求,提出一种基于高压可调恒流源的电磁阀冗余供电系统。采用双路自动切换供电及可调恒流源的设计方法,减少了整个系统的发热量。采用双冗余的供电设计方法,在紧急断电的情况下,系统自动切换至UPS不间断电源,以保证系统恒流源变换模块的可靠供电。实验结果表明,该系统能够可靠地进行双路进线电源自动切换和高精度的电流输出。该系统所采用的模块化、低功耗、双冗余等设计可为长期工作使用的装备提供一定的借鉴。

基于VPX架构的高速信号板设计

针对传统并行总线的嵌入式系统信息交换及高速数据采集已不能满足高传输带宽、大数据IO采集等要求的问题,设计基于VPX架构的高速信号板。从基于VPX架构的高速信号板设计出发,采用10G BASE-KR标准进行高速PCB板设计,并通过仿真验证及设计验证。仿真结果表明,该设计能达到阻抗一致性和高速性的要求。

简易火控射击修正方式的对比

为寻求一种更适合简易火控系统的射击修正方式,对基于等高角修正和等高程修正2种方式进行对比分析。分析等高程修正和等高角修正模型的工作原理,对2种模型在不同应用地形下分4种情况进行对比,并提出了后续的改进设想。结果表明:在半直瞄射击方式下等高角修正的修正效果更好;在增加激光直瞄镜纵向分划后,能进一步提高逼近目标的速度,适应不同的地形条件。

基于FPGA的DDR3 SDRAM高速图像数据采集方法

为满足高分辨率、高帧频图像处理领域对高速、实时数据采集与缓存的需求,结合Xilinx提供的MIG_v1.9 IP核,利用Verilog HDL语言,设计了DDR3 SDRAM控制器;引入读、写FIFO和读写逻辑控制模块,优化了接口封装;提出了一种基于DDR3 SDRAM存储地址的读写控制方法,并在Kintex-7 FPGA上实现了多种分辨率的高速图像数据的采集与显示;系统测试表明:该方法可满足高速、大容量、实时数据的缓存要求,充分发挥了DDR3存储的灵活性。该方法可为多路视频源的图像存储提供参考。

快速反射镜在频域内的非参数辨识

为获得快速反射镜系统位置环的数学模型,对快速反射镜系统输入线性扫频信号,根据输入线性扫频信号后系统的频域响应输出数据,在频域内采用有理式逼近的方法,对系统的位置环进行了非参数辨识研究,得到了快速反射镜系统位置环的数学模型。最后,经验证表明:将线性扫频信号分别输入辨识得到的模型和实际系统,在0~1 000 rad/s的范围内,两者输出响应之间的误差小于3 d B,通过频域内有理式逼近的非参数辨识的方法得到的快速反射镜系统位置环数学模型是精确、有效的。

基于UG和ANSYS的快速有限元分析方法

为提高复杂产品结构设计中有限元分析的质量和效率,研究ANSYS机械结构的多种有限元分析方式和分析流程,提出一种快速有限元分析方法。以UG/NX和ANSYS为平台,开发快速有限元分析程序,在UG界面输入分析参数并选择相应几何元素,程序自动调用ANSYS分析。以接头受力分析、航弹接触分析、传感器外壳模态分析为例进行验证。验证结果表明:程序实现了UG模型到ANSYS有限元模型的几何元素识别,自动完成多种有限元分析流程,能够简化有限元分析校核过程和操作复杂度,一定程度提高设计效率。

高次多项式拟合算法在多通道采集系统中的应用

由于采集电路中的器件差异性及被测源的特定非线性导致的采样值非线性偏差,为了提高采集的精度,笔者将高次多项式拟合算法应用到多通道采集系统中。在硬件采集电路上设计了针对特定频率的滤波器及可调放大器电路,在给定特定值的情况下修正了来自于器件差异性带来的偏差,同时通过软件补偿的方法即高次多项式拟合算法解决了全量程的非线性偏差。结果表明:通道之间的最大信号偏差小于信号平均值的±1%,通过硬件及软件方面相结合的办法保证了采集系统在整个量程的高精度要求,为高精度采集系统提供了一种软件及硬件相结合的解决办法,具有一定的参考意义。

基于国产软硬件平台的火控计算机

为保障装备信息安全,提升装备自主可控水平,在某型火控系统设计中,采用国产软硬件平台设计实现火控计算机。对国产软硬件平台进行选型论证,设计实现基于龙芯2H和道嵌入式操作系统的火控计算机,详细描述其硬件架构、软件体系和设计要点。测试结果表明:基于国产软硬件平台的火控计算机能满足某火控系统使用要求,对类似系统具有较高的工程参考意义。

某自行火炮模拟训练器随动系统

为解决某自行火炮存在实装训练成本高、组织展开难度大、考核困难的问题,采用半实物模拟炮塔的操作训练方式,分段和智能PID组合控制交流伺服系统的策略,研制了自行火炮模拟训练器随动系统。详细介绍了模拟训练器随动系统的功能、组成、参数计算方法和控制策略。应用结果表明:该模拟训练器与实装操作方式一致,随动系统的技术和性能指标满足日常训练和考核要求,技术方法对开展类似模拟训练平台的设计研究具有一定的指导作用。

基于向量的步履式挖掘机姿态调平规划

针对步履式挖掘机自动控制的需求,设计了一种步履式挖掘机姿态调平规划方法,使用向量描述了步履式挖掘机支腿与底座之间的角约束关系,使用向量长度以及各向量表示的支腿与底座的铰接关系确定姿态调平的目标位置,解算结果能够满足地面对轮的约束;通过仿真验证该方法能够对目标位置进行解算,且在各个支腿起始端均位于底座上的同时,末端位置共面。