基于数字孪生的航天发射塔摆杆机构故障诊断研究

针对因历史故障数据不足,缺少规范的故障数据收集机制和成熟的质量监测管理技术手段,大型复杂机电液系统性能状态难以准确评估的问题,以发射塔电缆摆杆作为典型机构,研究并提出了一种基于数字孪生技术的故障诊断方法。该方法以数字孪生系统“五维模型”理论为基础,构建了摆杆系统数字孪生架构体系;运用UG软件,通过几何运动学和动力学建模,建立了虚拟仿真模型,设计了基于ADAMS和Matlab联合仿真的数字孪生系统。该系统通过仿真信号与实测信号的对比,表明其对于物理实体的模拟仿真精度可达96%。最后,通过典型喘行故障试验,修改虚拟模型有关参数进行仿真,验证基于数字孪生体对摆杆机构故障诊断的有效性,以及利用其论证维修改进方案的可行性。     

基于模型跟踪变结构控制的飞行重构控制律设计

提出一种基于模型跟踪变结构控制的飞行重构控制律的设计方法.利用该方法能实现受控对象对理想模型较高精度的跟踪,使重构飞行控制系统具有较好的控制性能.首先设计了一个比例-积分滑模面以确保消除稳态误差,采用极点配置技术使滑模具有良好的动态品质,其次利用饱和控制技术来减少变结构控制引起的抖振现象,最后以某型飞机纵向飞行控制系统为例进行了相应的数字仿真.结果表明重构系统不仅实现了无抖振模型跟踪,而且还具有较强的鲁棒性.     

基于自适应Agent仿真的系统可靠性预计方法

建立了基于自适应Agent的系统仿真模型的3层体系结构,设计了3类Agent对象:环境仿真Agent、系统仿真Agent和单元仿真Agent,分别模拟了环境、系统对象和基本工作单元,建立了考虑任务环境影响因素、由若干Agent组成的系统可靠性仿真模型,是对系统可靠性预计方法的新探索.     

科氏流量计信号频率的变步长直接估计算法

研究科氏流量计频率估计方法对提高其测量精度具有重要意义.分析了变步长直接频率估计( VS-DFE)方法的原理,归纳出一种基于VS-DFE的科氏流量计信号频率估计算法,给出了算法基本思想、流程和实现步骤.分别针对两种常见流量状态下科氏流量计的固定频率信号和时变信号进行仿真分析,并与离散频谱校正法进行了比较.仿真结果表明,...     

激光陀螺数字抖动控制方法与特性

针对传统的模拟抖动控制系统体积大、灵活性差的缺点,设计了一种基于单片机的新的激光陀螺数字抖动控制方法,建立了陀螺抖动的数学模型,比较研究了传统的模拟正弦波驱动和新的数字方波驱动的抖动特性,指出了后者不同于前者的抖幅变化律及非线性的随机噪声注入方式。仿真和实验证明,该方法能很好满足激光陀螺抖动控制要求,保证陀螺性能。     

导弹攻防对抗评估系统方案设计

针对现代战略武器对抗技术的发展,根据导弹攻防对抗评估的系统需求和组成结构,基于HLA构建的仿真系统为导弹武器系统的模型设计、场景模拟、整体实现以及作战效能评估提供了有效的系统仿真、数据驱动和可视化交互手段,进而为导弹攻防对抗的时空关系仿真分析、突防策略实现、防御效果评定和方案设计提供技术平台.     

轰炸瞄准具真空速计算机构的仿真

应用基于动态基点测量的数字式自适应补偿技术,消除了各种干扰因素对供电电压的影响,使真空速的数字量驱动信号自动适应供电电压的变化,实现了轰炸瞄准具真空速传感装置的精确模拟;用表征真空速的数字量驱动信号,取代原实装设备的模拟量电压驱动信号供给计算机构,并使仿真信号与实装模拟信号兼容.仿真结果和实际应用表明,该系统具有仿真精度高、稳定性好等特点,能广泛地应用于领航轰炸模拟器的瞄准具上.     

高炮火控解算视景仿真系统设计与实现

基于外弹道的火控解算算法具有精度高的优点。在对相关算法数值仿真的基础上,针对仿真过程不形象直观的缺点,建立了视景仿真系统,分析了系统的整体框架,给出了视景仿真的工作流程,在三维视景环境中实现了目标航迹模拟、目标信息获取、命中目标解算,利用Unity3D的C#API驱动3dsMax建立的三维模型严格按照数值计算的弹道曲线运动,实现了弹道轨迹模拟和火控解算仿真。视景仿真的结果显示系统达到了预期的效果,并为火控系统和火控模拟器的研制开发提供了参考。     

机载二次电源系统的建模与仿真分析

为了提高机载二次电源系统的效能评估,以工程应用需求及其提供的试验数据为依据,结合Saber仿真软件的特点,根据机载二次电源系统的特点及功能要求,利用基于原理图、基于实验数据和基于功能要求的建模方法,分别建立了二次电源系统的三相静止变流器、DC-DC变换器、过流保护装置及负载舵机的仿真模型。通过系统仿真实验,结果证明所建立的模型均达到了系统的功能要求,同时也证明了相应建模方法的可行性、准确性和有效性。     

具有多传感器信息融合功能的无人机仿真系统

随着无人机系统的发展,信息融合技术成为提高其机载传感器信息处理能力的有效手段.介绍了一种具有多传感器信息融合功能的无人机仿真系统的设计与实现.该系统采用全数字方法模拟了无人机仿真系统的内容和功能.详细讨论了仿真系统的功能模型和结构模型,对各仿真子系统和软件实现思路进行了介绍.该系统可用于无人机仿真系统中.     

基于规则预置的应急事件指挥控制建模研究

为提高应急事件仿真过程中指挥控制模型的智能化程度和仿真结果的可信度,分析了应急事件指挥实体的指挥控制过程和指挥实体阃的信息交互关系,建立了基于预置规则的指挥控制模型,提出了驱动指挥控制模型运转的、表达应急事件指挥专业化知识的产生式指挥控制规则表达方式,重点研究了指挥控制规则的分类、定义和设计方法,并对该方法在仿真系统中的应用进行了分析,取得了比较理想的模拟效果.     

基于SPD的反辐射导引头系统级建模与仿真

从反辐射导引头的结构组成及工作原理入手,采用SPD(signal processing designer)建立了反辐射导引头系统级仿真模型,主要包括天线系统模块、接收机系统模块和信号处理器系统模块,模拟了接收信号,处理信息以及消除弹体姿态扰动的数字解耦等过程,从而获得导引头视线角和视线转率.给出了仿真实例,结果验证了模型的可行性和有效性,所得研究结果对导引头设计及性能改善具有指导意义.     

一种GPS数字中频信号软件模拟器的设计

为了给GPS系统中基于C/A码的卫星捕获及跟踪算法提供信号源,以GPS卫星发送信号模型为基础,分析了GP2010的工作原理,采用Matlab/Simulink以软件的方式模拟了GP2010的工作过程,完成了一种数字中频GPS信号软件模拟器的设计,最后采用一种基于C/A码的捕获和跟踪算法对软件模拟器进行了验证.仿真结果表明:设计的软件模拟器可以给基于C/A码的卫星捕获和跟踪算法提供信号源,与常规GPS信号模拟器相比,所设计的软件模拟器结构简单,设计灵活并可扩展,易于使用.     

一种新的状态观测器设计方法

本文提出了一种用最优调节器理论设计状态观测器的新方法。它通过解被观测系统的对偶系统在二次型性能指标下的最优调节器问题,完成状态观测器的设计。文中指出了二次型性能指标中加权阵的选择方法。最后列举了一个设计实例,并进行了计算机数字仿真,结果与理论相一致。     

基于空空导弹虚拟样机的虚拟靶试仿真系统设计

基于导弹虚拟样机仿真平台和商用视景仿真软件实现了空空导弹虚拟靶试仿真系统。充分利用了商用视景软件便捷、高效、高保真的飞行模拟解决方案,同时兼顾空空导弹性能虚拟样机拟真度高的特点。结合基于视景系统的人机交互飞行仿真模型开发、导弹虚拟样机的仿真模型组成与搭建、数据交互模块设计等内容,阐明了空空导弹虚拟靶试仿真系统的建立过程。     

外挂物管理和武器模拟器仿真系统设计

介绍了一种基于两级1553B总线和以太网的外挂物管理和武器模拟器仿真系统的设计与实现。该系统采用全数字方法模拟了飞机外挂物管理的内容和功能。详细讨论了该仿真系统设计的系统结构、系统接口、系统数据流,然后给出了具体的硬件和实时仿真软件的实现方法。该系统可用于航空电子仿真系统中。     

基于可视化仿真的高炮系统服务概率分析技术

服务概率是高炮系统作战效能的一个重要指标,同时也是合理配置防空兵器的重要参考依据。以排队论为基础的高炮系统服务概率数学模型及数值仿真技术已经比较成熟,但是其仿真过程不够直观形象。通过数据传递,在数值仿真的基础上建立了视景仿真系统,分析了系统的整体框架以及工作流程。在基于Unity3D的三维视景环境中,以真实的仿真数据来驱动模型运动,实现了目标航迹模拟以及目标信息的实时获取,再现了高炮系统的服务过程与射击效果,为高炮系统作战效能评估提供重要参考。     

基于自适应二阶终端滑模的航天器有限时间姿态机动算法

针对航天器有限时间姿态机动问题,提出一种自适应二阶终端滑模控制算法。设计一种终端滑模面,保证系统状态能够在有限时间内沿滑模面收敛到系统原点;为克服系统抖振,设计了二阶终端滑模控制器,并采用参数自适应估计项补偿系统中的外部干扰力矩。基于Lyapunov函数法证明了二阶自适应终端滑模控制器能够保证闭环系统实际有限时间稳定。仿真结果表明,提出的姿态机动算法响应速度快、精度高,能够有效实现对系统抖振和外部干扰的抑制,具有重要的科学意义和工程应用价值。     

基于虚拟飞行仿真的导弹控制系统设计

根据风洞虚拟飞行仿真系统的特点以及试验要求,设计了用于风洞虚拟飞行仿真的模型导弹的俯仰、偏航和滚转通道控制系统。导弹俯仰通道采用了迎角指令控制的三回路闭环控制结构,滚转通道采用了滚转姿态角指令控制的两回路闭环控制结构,而偏航通道采用液压驱动机构来开环控制侧滑角。利用极点配置法设计了俯仰和滚转通道的控制增益。最后通过数字仿真对所设计的控制系统进行了仿真验证。从数字仿真结果可以看出,无论是时域还是频域,所设计的俯仰和滚转通道闭环控制系统均能满足风洞虚拟飞行仿真的要求。     

基于CISE环境的导弹武器仿真系统

数字仿真研究是导弹武器设计验证的有效手段,基于CISE环境设计了导弹武器仿真系统,介绍了CISE环境的特点,给出了仿真系统的模块组成、系统方案、软件界面,设计了系统工作流程和仿真系统各组成模块间信息交互定义及关系,介绍了仿真系统中的中末制导交班流程、攻击区计算流程。该平台各模块间具有良好的独立性和封装性,基于此系统开展了系统建模、作战模式、战技指标论证、逃逸方式等方面研究工作。