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2012年  第38卷  第8期

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论文
基于尾流的超空泡航行体变结构制导律设计
李惠峰, 张任天, 宋佳
2012, 38(8): 987-991.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (761KB) 666
摘要:
针对超空泡航行体机动能力差、探测手段有限等特点,提出了一种基于目标舰船尾流梯度信息的变结构制导律.通过激光探测机动目标的尾流信息,动态解算尾流梯度方向;采用滑模变结构理论设计制导律,实现对尾流梯度方向的精确跟踪,最终完成对目标舰船的精确打击.该方法利用目标尾流信息,避免对目标运动状态进行复杂估计计算,不仅降低了对机动能力的要求,同时大大减小能量消耗,提高了有效航程.仿真结果表明,系统响应迅速,可以实现快速精确的目标跟踪打击,且具有很强的鲁棒性和抗干扰性.
一种改进的基于双矢量观测的姿态确定算法
江洁, 王英雷, 张广军
2012, 38(8): 992-995.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (612KB) 947
摘要:
为了提高飞行器姿态确定的精度和姿态矩阵的解算速度,提出了一种改进的双矢量定姿算法.这种算法利用测量系统的方差对两个观测矢量进行加权处理,求得一个新的矢量,以两观测矢量夹角为判断依据选取加权系数;以新矢量为基准矢量,利用双矢量定姿算法求解姿态矩阵,并对求得的姿态矩阵进行修正.仿真结果表明:这种算法所需时间为优化算法的50%,当两个传感器测量误差不同、两矢量为任意夹角时,这种算法比优化的双矢量算法精度高;当两个传感器测量误差相同时,除了两矢量夹角为90°外,这种算法均比优化的双矢量算法精度高.
再入飞行器标称攻角优化设计
李惠峰, 张冉
2012, 38(8): 996-1000.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (732KB) 763
摘要:
再入飞行器的标称攻角在弹道规划以及飞行器覆盖能力分析中起到重要作用,由于再入飞行中气动加热严重,过载和动压约束严格,给标称攻角的设计带来很大困难.针对弹道射面内最大纵程和最小总热载荷问题,在考虑热流、动压和过载约束下分别进行标称飞行攻角的优化设计.首先将过程约束转化为对控制量攻角的约束,将需要优化的标称攻角通过分段线性函数参数化,把最优控制问题转化为4个参数的寻优问题,然后利用遗传算法获得参数的初始猜想,并设计序列二次规划(SQP,Sequential Quadratic Programming)算法求解.仿真结果显示该方法能够快速获取再入标称飞行攻角,为再入轨迹优化和制导总体设计提供参考.
基于菲涅耳变换的不变矩提取及目标识别方法
薛斌党, 邢艳琦
2012, 38(8): 1001-1004,1063.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (777KB) 528
摘要:
提出了一种基于菲涅耳变换的不变矩特征提取方法,并应用于图像目标识别.利用菲涅耳变换得到图像的衍射图样,将图像映射到菲涅耳衍射空间;在衍射空间提取几何矩或正交矩来获取图像全局信息的特征描述;利用k近邻法识别目标.实验结果表明基于菲涅耳变换的不变矩提取方法对于平移、尺度及旋转变化的图像目标具有更高的分类精度和抗噪声能力.
加力燃烧室NOx排放生成规律试验分析
王琦, 胡筱敏
2012, 38(8): 1005-1009.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (816KB) 668
摘要:
实现航空发动机大推力通常采用加力燃烧室设计,燃烧室进气温度升高会同步导致排放尾气中NOx浓度提高.采用典型加力燃烧室主稳定器的V型结构试验件,测试加力燃烧前后(进口600 ℃,出口600~1 200 ℃)燃烧室排放断面的NOx浓度分布,通过相同流场4种试验工况的NOx生成浓度组分和氧含量变化分析,验证了加力燃烧室NOx生成以热力型NO为主的"高温、富氧、贫油"燃烧特性.结果表明加力燃烧室燃烧过程中消耗的氧含量大多贡献于CO2增量,在800~1 000 ℃燃气排放温度范围内,不完全燃烧产物CO对NO的热力生成有明显抑制作用.
基于Tent映射的自适应混沌混合多目标遗传算法
聂瑞, 章卫国, 李广文, 刘小雄
2012, 38(8): 1010-1016.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (964KB) 678
摘要:
提出一种Tent映射在计算机上实现的改进算法,有效解决了受计算机字长影响,Tent映射存在不动点和小周期的情况.将改进的Tent映射应用于混沌优化算法中,对基本NSGA-Ⅱ算法进行改进.使用混沌序列对初始种群赋值,提高算法收敛能力;使用改进的混沌搜索增强种群多样性;分别使用基本算法和改进算法对标准测试函数进行数值仿真.统计结果显示:改进的算法可以在保持高效率求解的同时,得到的非劣解在收敛性和多样性指标上均优于基本NSGA-Ⅱ算法.
控制力矩陀螺框架高精度周期随动控制
徐向波, 李海涛, 薛立娟, 杨莲慧
2012, 38(8): 1017-1021.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (788KB) 591
摘要:
为实现控制力矩陀螺框架伺服系统的高精度周期随动控制,采用比例积分微分(PID,Proportion Integration Differentiation)控制器结合重复控制器的控制方式,PID控制器实现框架伺服系统静态和匀速运动的高精度控制,插入式重复控制器实现对周期性输入信号的精确跟踪.对控制力矩陀螺框架系统进行了建模,设计了PID控制器与插入式重复控制器,并分析了重复控制器的稳定性条件、稳态跟踪性能和对扰动的抑制能力.仿真结果和实验结果表明:采用插入式重复控制器使控制力矩陀螺跟踪1Hz给定速度信号时的稳态跟踪误差大幅减少.PID控制器结合插入式重复控制器结构简单,两者可分开独立设计,参数设计容易.
多用途导弹引信及战斗部主要参数优化设计
杜政, 王朝志
2012, 38(8): 1022-1026.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (692KB) 560
摘要:
针对目前多用途导弹对武装直升机单发杀伤概率建模中存在的不足,引入桨叶易损单元重要性因子的概念,运用蒙特卡罗方法和运动学原理采用新思路建立旋翼激光引信启动模型和战斗部对旋翼桨叶条件杀伤概率模型,为准确客观地分析多用途导弹对武装直升机目标的杀伤概率提供了必要的数学工具.基于所建立的多用途导弹单发杀伤概率模型,对多用途导弹引信和战斗部主要参数进行多目标优化设计,优化结果明显改善了单枚多用途导弹对武装直升机的杀伤性能及引信和战斗部的参数设计.
液力自动变速器传动系统建模与换挡特性仿真
戴振坤, 刘艳芳, 徐向阳, 王书翰
2012, 38(8): 1027-1031.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1059KB) 712
摘要:
根据液力自动变速器换挡过程中操纵件的动态特性,建立换挡过程的动力学模型.建立以转速、节气门开度和驱动模式为参数的发动机模型.依据整车参数,设计换挡规律,提出换挡过程中操纵件的油压控制方法.基于MathCAD数学软件,建立包含驾驶员、机械系统和控制系统等完整的动力传动系统虚拟样机.仿真结果表明,建立的仿真原型与平台可预测传动系统在多种工况下相应动态特性,为换挡规律与换挡品质的仿真提供一个合理的解决方案.
基于特性关联的产品工程更改传播
杨帆, 唐晓青
2012, 38(8): 1032-1039.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1496KB) 534
摘要:
从特性关联入手分析并讨论更改传播,提出产品设计中特性关联单元的类型划分,论述特性关联单元的更改传播特征,进而归纳出更改传播的方式、更改传播展开过程以及特性在传播过程中的行为特性.所提出的工程更改传播过程模型为产品设计工程更改方案优化和传播风险评估提供了模型基础.通过气缸设计更改实例对提出的理论进行了初步验证.
基于作战单元任务成功性的可修复备件优化
王睿, 李庆民, 阮旻智, 彭英武
2012, 38(8): 1040-1045.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (674KB) 790
摘要:
在分析作战单元任务及备件保障流程的基础上,在考虑装备系统冷备份和热备份的情况下,基于METRIC模型原理,建立了两级保障体制下的作战单元任务成功性评估模型.以备件购置费用为优化目标函数,作战单元任务成功概率为约束条件,运用边际方法给出了备件优化模型的求解方法.最后,通过实例对该方法进行了分析,优化结果符合作战单元备件配置实际情况,从而为部队装备保障指挥人员在作战单元执行任务前科学制定保障方案提供决策支持.
谐振式微光学陀螺标度因数及其非线性度分析
洪灵菲, 张春熹, 冯丽爽, 于怀勇
2012, 38(8): 1046-1050.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (710KB) 801
摘要:
谐振式微光学陀螺(RMOG, Resonator Micro-Optic Gyro)输出标度因数非线性度在大角速度应用时变得明显,影响陀螺性能.理论分析了RMOG中频率调制偏置量对标度因数及其非线性度的影响;根据RMOG谐振腔的谐振输出特性,仿真计算了输入角速度范围内的理论标度因数及其非线性度.利用已知的温度性能测试结果建立了标度因数温度误差模型.搭建RMOG实验系统,实际测量输出标度因数~0.95.模拟和实际转动实验得到±500(°)/s范围内标度因数非线性度分别为6.88×10-4和0.93%,表明通过有效消除环境因素影响,可以使RMOG的输出非线性度满足多数惯性应用的要求.
机会传感网中一种自适应链路侦测数据收集算法
王霄, 吴银锋, 于宁, 万江文
2012, 38(8): 1051-1055.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (716KB) 497
摘要:
提出了一种自适应链路侦测的数据收集算法,以提高机会传感网链路的预测精度与传输成功率:采用自适应链路侦测算法测量出各节点的实时网内链路质量权重因子,结合节点能量消耗模型,通过基于无味卡尔曼滤波的概率预测方法对节点间的链路质量进行量化计算,实现节点对通信链路的实时自适应预测与最优化选择,从而完成数据收集.仿真实验结果表明:新算法提高了最优化路径决策的预测精度,可以有效地增加消息的平均通信成功率,降低消息的平均传输延时.
基于非参数假设检验的程序缺陷定位方法
叶钢, 李重文, 余丹, 马世龙
2012, 38(8): 1056-1063.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (818KB) 533
摘要:
调查了西门子测试集中的程序失败用例的规模和谓词评估偏差的分布.结果表明,中心极限定理的前提和参数假设检验的假设条件无法得到普遍满足.所以,已有的基于参数假设检验的方法存在潜在的问题.针对这一现象,提出了基于非参数假设检验定位程序缺陷的方法.实验结果表明,该方法在非正态分布的样本集上仍具有较好的适用性,且在缺陷定位效率上优于已有的基于程序谓词的缺陷定位技术.同时比较了基于2种常用的非参数假设检验模型的缺陷定位方法的效率.一种方法基于Kolmogorov-Smirnov检验,另一种方法基于Cramér-von-Mises准则.比较结果表明,在西门子测试集上,基于Kolmogorov-Smirnov检验的方法在缺陷定位效率上优于基于Cramér-von-Mises准则的方法.
橡皮液压成形工艺的可靠性稳健优化设计方法
王淼, 李东升, 李小强, 杨伟俊
2012, 38(8): 1064-1069.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (804KB) 529
摘要:
针对当前橡皮液压成形工艺过程中材料特性、工艺参数和其他随机因素都存在的固有波动问题,面向飞机精准制造,提出了一种考虑不确定性的可靠性稳健优化设计方法.该方法基于稳健优化设计和合理的可靠性约束,对比了可靠性稳健优化解和传统优化解相关度量指标,并对2B06-O态铝合金板材橡皮成形典型的曲弯边零件进行了工艺试验验证.结果表明该方法可有效降低质量评价指标对不确定性因素的敏感度,提高了橡皮成形工艺的稳健性和可靠性.
压电悬臂梁智能元数字仿真模型设计及分析
王雷, 任秉银, 邹鸿生
2012, 38(8): 1070-1074,1095.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1039KB) 604
摘要:
针对在薄壳结构上层合压电传感器与作动器的智能结构系统进行振动控制问题,提出了一种专用的数字电路化智能元仿真模型进行振动特性分析的新方法.以压电悬臂梁系统为例,利用有限差分方法将主体结构、压电传感信号及压电控制力矩的动力学偏微分方程转化为智能元差分方程;建立基于Newmark-β积分方法的智能元数学矩阵模型;在DSP数字电路系统上设计智能元仿真系统;对不同差分密度和积分时间步长下系统各个模态的输出特性进行了分析,并与相关文献中采用不同控制方法的模拟电路仿真结果进行了比较,取得了更精确的结果.该方法为压电结构系统的振动特性仿真分析提供了新途径.
空时交织码
孙鹏, 李道本
2012, 38(8): 1075-1079.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (603KB) 484
摘要:
提出了一种可在频率选择性信道中获得分集增益的满速率满分集空时码.由于所设计方案在不同的天线上设置不同的随机交织器,因此称之为空时交织码.证明了该码满足准静态频选衰落信道满分集准则,并且无速率损失.由于方案仅在各天线处增加交织器,因此易于推广至多个发射天线的场景.同时交织器还使接收机可通过迭代检测逼近最大似然检测性能,因此分别设计了两种迭代接收结构,一种是直接在卷积关系与相等关系间迭代,另一种是在叠加关系、多路卷积关系与相等关系间进行迭代.这些简化了接收机复杂度,使之随发射天线数线性增长.与频选信道中的其他空时码方案相比,该方案在速率、分集以及复杂度方面做出了有效折中.仿真表明,瑞利块衰落信道中该码性能接近多重分集理论曲线.
忆阻器的电路实现及其混沌动力学研究
王晓媛, 齐维贵, 王兴元
2012, 38(8): 1080-1084.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (882KB) 955
摘要:
提出一种新的忆阻器电路实现方法。该方法从忆阻器的定义出发,构造出忆阻器内部的基本变量磁通,利用光控电阻实现了磁通量对光电池的隔离控制,最终实现了一个可以独立作为二端口器件工作于电路及仿真中的忆阻器电路。给出了其电路实验结果,并将符合该忆阻器特性的数学模型用于蔡氏电路中替代其中的非线性二极管,研究此状况下产生混沌现象的可行性,为HP忆阻器今后应用于混沌电路提供可行性依据.
基于引导线的涡轮气冷叶片伸根建模方法
朱谦, 宁涛, 席平
2012, 38(8): 1085-1089.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (899KB) 642
摘要:
发动机涡轮气冷叶片伸根段是复杂的过渡曲面,设计过程繁琐.针对伸根段的几何结构特征,提出了基于引导线的伸根过渡曲面建模方法,由伸根段边界条件生成引导线,使用最小能量法优化引导线,以此为基础完成伸根段的建模,实现了指定高度截面面积修改.开发了伸根段参数化建模模块,提高了叶片设计效率,并为航空发动机复杂过渡曲面参数化建模提供参考.
基于STT与模糊QFD的装备质量特性分解方法
郭婧宜, 孙宇锋, 吴寒雪, 赵广燕
2012, 38(8): 1090-1095.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (860KB) 456
摘要:
装备综合质量特性参数是度量装备系统方案优劣的重要指标.在从战略到任务STT(Strategy to Task Technique)法、模糊质量功能展开QFD(Quality Function Deployment)法和武器效能评估ADC模型的基础上,提出一种装备综合质量特性参数分解方法.运用上述方法对装备进行结构和任务分解,把装备总体系统效能分解到相关任务及其功能系统的关键质量特性中,进一步建立考虑了任务和相关功能系统质量特性影响的系统效能模型.分解结果为装备不同系统方案的评价及确定影响装备系统效能的关键质量特性参数提供了依据.
发动机羽流作用下的实时月尘运动仿真
傅晓晶, 王成, 戴树岭
2012, 38(8): 1096-1100.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (749KB) 686
摘要:
月尘运动是月球探测器软着陆过程中不可或缺的重要环节,针对发动机羽流作用下月尘运动真实感不强和月尘颗粒运动模型过于简单的问题,提出了一种逼真的实时月尘运动仿真方法.通过计算流体动力学(CFD, Computational Fluid Dynamics)和二次谢别德插值(Quadratic Shepard)方法,分析和计算单个月尘颗粒的运动学模型,得到一定初始条件下粒子运动的二维轨迹曲线;通过分析粒子的数量、初始位置、初始速度、生命周期等参数对粒子运动学的影响和变化规律,抽象出月尘系统的粒子集;建立基于月尘粒子集的月尘运动模型.实验结果显示:该运动模型逼真的模拟了发动机羽流作用下月尘腾起、飞溅、弥漫、消散等运动过程,视觉真实感和实时性能良好,对研究真空环境中的月尘运动及月球软着陆等相关领域具有一定的参考意义.目前该方法已应用于北航虚拟现实国家重点实验室月球软着陆仿真系统.
高速永磁无刷直流电机的热分析
杜国华, 房建成, 刘西全, 周银锋
2012, 38(8): 1101-1105,1128.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1279KB) 945
摘要:
为了解决高速永磁无刷直流电机温升过高带来的磁性能降低及绕组绝缘破坏等问题,对高速电机的温度分布及改进措施进行了一系列研究.采用集中参数法建立了电机热网络数学模型,推导出电机损耗、热导和温度之间的解析方程;建立了基于ANSYS/Workbench的电机三维有限元模型,对其进行稳态热分析,从而得到电机整体的温度分布,验证了电机热网络模型的正确性;提出了改变转子护套材料及电机轴打孔两种措施.分析结果表明:改进后的电机转子部分温度有了明显降低,其中护套温度降低了约34℃,永磁体约54℃,解决了电机的局部温度过高问题.
一种数据链传输延迟建模及其补偿方法
冯忠华, 王新龙, 王彬
2012, 38(8): 1106-1110.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (660KB) 628
摘要:
在分析数据链信息传输过程的基础上,运用排队理论对影响数据传输延迟的系统服务时间和排队等待时间进行建模;并提出了一种基于"当前"统计模型的数据传输延迟补偿的自适应卡尔曼滤波方法.仿真结果表明,该数据传输延迟误差补偿方法不仅使目标测量误差明显降低,而且大大提高了对目标的截获概率.
基于偏差模型的导弹发射动力学仿真
康甜, 贺卫亮
2012, 38(8): 1111-1117.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (947KB) 798
摘要:
基于偏差模型的导弹发射动力学仿真是根据偏差来源建立相应的偏差模型,将偏差力、力矩与标准状态下的受力叠加得到导弹实际受力,再进行运动状态的求解.这种基于偏差模型的仿真系统既能够单独分析各项干扰因素对发射精度的影响,还能够综合多项干扰进行数值打靶模拟分析.针对某舰载倾斜发射导弹,仿真分析了发射臂振动、推力偏心、导轨不平、舰船运动等干扰因素对初始扰动的影响,并进行了5 000次数值打靶统计分析.在给定的干扰概率分布条件下,命中概率达到93.86%.
用反圆环面刀加工变曲率过渡曲面原理
黄魏, 陈志同, 陈五一, 贺英
2012, 38(8): 1118-1123.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (858KB) 603
摘要:
基于宽行加工理论和广域曲率吻合原则,提出一种利用圆环面内侧作为刀具工作面的反圆环面刀具宽行加工叶片进排气边的新方法.该方法通过优化刀具摆角使具有定母圆半径刀具工作面的包络面充分逼近叶片进排气边曲面,从而使刀具能在给定的精度范围内以最大行宽和最少刀轨行数加工出进排气边.最后,以某型号发动机叶片的进气边为例进行了加工实验.结果表明该方法能够大幅提高进排气边的加工质量,且反圆环面刀的加工行宽比球头刀提高了5倍.
可实现定点停泊与轨迹逼近的航天器交会控制
侯云忆, 景前峰, 马广富
2012, 38(8): 1124-1128.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (783KB) 533
摘要:
许多空间任务均需进行轨道交会,据任务的不同,对轨道交会的要求也不同,某些情况下需要跟踪星在交会的过程中暂时停泊于某一点,某些情况下对交会过程的视线角与轨迹提出一定的要求.针对这种需求,设计了一种闭环反馈控制方法,可以使跟踪星在设定的某点进行停泊及停泊保持,也可以沿设定的某条轨迹逼近目标,以满足不同任务对交会过程的不同要求.经仿真表明,此方法能够很好的满足任务要求,并具有精度高、能耗低、跟踪速度快的特点.
常见问答

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