PDM系统在军工产品研制中的应用研究

PDM系统在军工产品研制中发挥着越来越重要的作用,随之而面临着越来复杂的建设应用问题需要解决。以PDM系统方案设计、集成开发、组织建设和应用推广的实践为基础,讨论了军工科研院所采用自顶向下的协同设计方法,归一化的流程控制模式和多学科工具集成成果,研究了PDM系统对军工产品研制的应用问题。     

虚拟维修仿真数据编辑系统研究

为有效解决虚拟维修系统中仿真数据编辑技术不通用的问题,在深入研究虚拟维修数据模型、交互任务分析、仿真数据管理等关键技术的基础上,设计开发了具有工程应用价值的虚拟维修仿真数据编辑系统.在分析系统设计需求的基础上,设计了系统总体结构,基于S1000D设计了虚拟维修数据模型,基于UML分析了维修样机编辑和维修规程编辑过程中的交互任务,基于XML实现了仿真数据的编辑、存储与发布.该系统应用于某型复杂装备虚拟维修,验证了系统的各项功能和应用效果.     

具有混合执行器故障和多未知控制方向的多智能体编队系统自适应协同容错控制

针对非线性多智能体具有混合执行器故障和多未知控制方向的问题,基于鲁棒自适应模糊技术,提出新颖的协同容错控制方法.采用分段Nussbaum函数解决了多未知控制方向;基于鲁棒自适应模糊技术解决了系统中的非线性不确定问题;引入一阶滑模微分器与自适应反步技术结合,用于获得虚拟控制律的一阶导数,并结合鲁棒有界方法,用于提高所设计...     

协同虚拟样机环境体系结构研究

协同虚拟样机 (CollaborativeVirtualPrototyping)是一种以一体化多学科设计和分析模型为核心的 ,由各种应用、底层支撑技术和标准组成的支持虚拟样机协同设计、建模和仿真的集成技术。首先介绍了协同虚拟样机的基本概念 ,接着对协同虚拟样机环境的概念和技术框架进行了分析。在对典型的虚拟样机环境体系结构进行分析的基础上 ,提出了支持武器装备虚拟采办的协同虚拟样机体系结构     

面向概念设计的虚拟原型描述模型与语言

针对概念设计的特点以及虚拟原型的特征分类 ,提出了基于虚拟原型的概念设计模型V -desModel及其描述语言VPML ,其核心是利用产品视图模型描述设计对象 ,将虚拟特征概念融入视图模型中 ,并采用可扩展“三维实体 -约束图”描述设计对象之间的约束关系。V -desModel模型和VPML语言能有效地支持基于虚拟原型的概念设计过程 ,较好地解决了概念设计中产品虚拟原型的逼真性要求和设计信息不完备之间的矛盾 ,为多领域系统在概念设计阶段的协同设计、并行设计及联合仿真过程提供一致的模型描述     

面向协同区域反恐侦察的无人机集群规划与控制

以无人机集群协同侦察多个区域内潜在的恐怖分子为背景,提出了一种基于贪婪算法的求解思路,设计了任务分配-路径规划-跟踪控制的算法流程,解决了面向协同区域反恐侦察的无人机集群规划与控制问题。首先,设计任务分配算法,为无人机分配任务区域,解决多无人机多目标的任务分配问题;然后,每一架无人机进行路径规划,生成从当前点到任务区域以及在任务区域侦察的组合路径;再使用追踪虚拟目标点的方法,使无人机沿着规划航线飞行。任务分配-路径规划-跟踪控制在线滚动执行,使无人机集群协同执行反恐侦察任务。对上述算法进行了数值仿真,并基于开源仿真平台搭建复合翼无人机协同仿真环境,进一步验证了算法流程。     

基于指挥级别的作战行动协同方法

通过对基于Agent的作战行动协同方法不足之处的分析,根据作战行动协同的实际情况,提出了基于指挥级别的作战行动协同方法,从方法的算法实现、协同行动的组织,协同方案的建立等方面对基于该作战行动协同方法进行了探讨,应用结果表明,该方法适合在作战仿真系统中解决作战行动协同问题.     

基于PDM技术的舰船RMS建模仿真平台框架研究

针对使用建模仿真来对舰船全寿命周期的可靠性、维修性和保障性(Reliability,Maintainability and Supportability RMS)作设计、论证、分析和验证等工作中呈现的数据复杂多样、模型转换频繁和仿真要求全面等困难,运用产品数据管理(Product Data Management,PDM)的思想予以解决.通过开发和解决部分关键技术,使用高层体系结构(High Level Architecture,HLA)作为服务层,借助PDM系统管理复杂数据,构建了基于PDM 系统的舰船 RMS 建模仿真平台.在实际运用中,该仿真平台较好地满足了舰船全寿命周期的RMS建模仿真工作的需求.     

军事虚拟仓库应急保障仿真分析

在分析应急物流研究成果基础上,探索应用虚拟仓库理论和仿真技术研究应急物流中的协同库存问题.为此,构建了军事虚拟仓库系统及其协同控制系统动力学仿真模型,并针对军民、军军仓库间的应急物流协同保障策略进行仿真分析,结果表明这种方法可以在应急状态下合理调度和管理各类仓库资源,改进应急物流条件下仓库保障能力.     

常值海流作用下多自主水下航行器编队控制

研究了常值海流作用下自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的编队控制问题.控制器设计分为两部分:一部分综合应用Lyapunov方法和Backstepping技术设计了单体AUV路径跟踪动力学控制律,保证了路径跟踪误差在常值海流作用下的全局渐进稳定;另一部分为路径参数一致性协同跟踪控制器,保证在仅有一个或一部分AUV获取虚拟领航AUV路径参数更新速度情形下能对其进行协同跟踪.从理论上证明了整个闭环系统的稳定性.仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

基于并发式检测时序的几何级冲突检测策略研究

以三维CAD实时协同设计为背景,深入研究了实时协同设计中的数据冲突检测问题,提出了三维实时协同设计中的数据冲突本质上就是实体特征冲突的思想。在此基础上,探讨了基于特征的冲突检测方法,并针对其不足之处,提出了一种可行性较高的几何级冲突检测策略及其相应的检测时序方案,研究了其冲突检测数据结构、冲突检测规则。此冲突检测思想在PTC公司的Pro/Engineer平台上进行了算法验证,取得了较好的冲突检测效果。     

基于ModelCenter的顶置武器站稳定精度优化

顶置武器站具有系统组成类型复杂、子系统间存在耦合作用的特点,导致多学科协同仿真的优化模型难以建立。通过Adams、Simulink分别建立了顶置武器站机械系统及控制系统模型,并在多学科优化设计平台Model Center中对该机电联合仿真模型进行系统集成;在此基础上,以顶置武器站稳定精度为目标函数,采用一阶差分模型对炮控系统比例系数及积分系数进行了灵敏度分析,并采用设计探索优化器对该参数进行了优化设计。仿真结果表明,所建立的顶置武器站稳定精度多学科协同优化模型设计周期短、计算效率高,为下一步进行顶置武器站多工况、多结构参数的优化设计提供技术支撑。     

基于公理设计理论装备保障系统级别设计研究

针对装备保障系统级别设计领域的特点和不足,在深入分析装备保障系统级别设计概念的基础上,运用公理设计原理,建立装备保障系统级别分析模型,并对装备保障系统级别设计目标进行了＂目标-设计＂的分解,将原来复杂的级别设计问题分解成由若干个模块构成的简单设计策略问题,保证了设计过程中不耦合,实现了装备保障系统级别设计的科学性、创新性,确保了级别设计的准确性。     

一例多元案例教学法在程序设计课程教学中的应用

通过探讨一例多元案例教学法的教学理念、设计策略、实施方法和过程,解决程序设计课程教学不能点、线、面融合,缺少培养学员设计综合应用程序能力的方法和手段,学员学习目标不明确、缺乏学习兴趣等问题,以有效提高教学效果和质量.     

某机场航站楼消防性能化设计实例解析

介绍了消防性能化设计应用于某机场新航站楼的案例，给出了关于防火分区面积扩大、疏散距离超长、大空间烟控系统设计、以登机桥作为疏散出口等消防问题的解决策略，以及机场人员荷载的确定方法。同时就航站楼特有的空陆隔离措施以及防火分隔对人员疏散的影响作出了分析。     

基于XML／RDF的油料装备模块化协同设计网格主体资源表达

针对协同设计网格中油料装备模块化协同设计主体资源规范化表达问题,提出按照模块设计能力划分油料装备模块化协同设计主体资源的分类体系,给出油料装备模块化协同设计主体资源的信息描述模型。在此基础上,采用元数据完成了油料装备模块化协同设计主体资源描述的元数据集的定义,并采用可扩展的资源描述框架RDF实现了元数据集的描述,规范了具有值域要求属性的赋值空间,给出了基于元数据集的油料装备模块化协同设计主体资源的RDF描述方法,解决了协同设计网格中统一完整和无二义性地描述资源对象的问题,并提出了利用资源表达向导的策略,规范和简化了资源主体的资源表达。     

基于多项式设计法的小推力轨迹设计

形状逼近法是小推力轨迹设计中的一种有效方法,然而现有的方法大都假定运动轨迹为某一特定的形状,而且没有考虑推力加速度的约束限制。针对小推力轨道交会问题,提出一种基于多项式的轨迹设计方法。结合极坐标系,建立基于多项式的三自由度轨迹运动模型,将轨迹设计问题转化为求解多项式的系数问题;根据运动模型推导轨迹的动力学特性,建立约束方程,并以消耗燃料最少作为性能指标,采用序列二次规划的方法对多项式的系数进行寻优计算。该方法不仅能求解多个形状设计参数不确定性问题,而且还能满足推力加速度的约束限制。仿真验证了该方法的正确性和可用性,该方法可为任务设计初步阶段的轨迹设计和燃料消耗预估提供一定的技术参考。     

伪谱法及其在飞行器轨迹优化设计领域的应用综述

采用伪谱法进行飞行器轨迹优化设计是近年来的热点研究方向,然而较全面地对各种方法进行综合分析的文献却很少。在对国内外相关文献进行系统研究的基础上,阐述了航空航天领域应用较为广泛的几种伪谱法的基本原理;归纳了伪谱法将连续最优控制问题转化为非线性规划问题的思路和具体步骤;总结了伪谱法在飞行器轨迹优化设计领域的应用情况;对伪谱法及其在飞行器轨迹优化设计领域应用的未来研究方向进行了分析。     

多目标的分布式协同进化MDO算法

通过引入非优超排序和排挤的多目标处理机制 ,将分布式协同进化MDO算法的能力扩展到多目标的多学科设计优化问题。多目标的分布式协同进化MDO算法在保持各学科充分自治和各学科并行设计优化协同的基础上 ,通过一次运行即可获得具有良好分布的多个Pareto最优解 ,逼近整个Pareto最优前沿。应用于导弹气动 /发动机 /控制三学科两目标设计优化问题 ,与约束法计算结果的对比表明算法能够有效逼近该问题的Pareto最优前沿 ,为设计决策提供了丰富的信息     

车载高精度稳瞄系统的满意度设计

研究了车载高性能稳瞄系统伺服带宽设计的几个主要约束因素,对运动载体和强冲击振动环境下的扭转谐振等问题进行了深入研究,提出了噪声、精度和机械谐振等综合优化条件下的设计方法,同时对高性能稳瞄头部机构的安装机座提出了扭转谐振的要求以及减小谐振效应的方法.