太阳辐射作用下的飞机表面温场分布实验研究

提出一种通过缩比模型测试飞机在太阳辐射作用下的表面温度场分布,进而通过有限元方法实现太阳辐射温场的三维模拟显示的实验方法.该方法避免了外场测试条件中自然日光辐射强度不可控和环境温度变化的影响,为飞机在太阳辐射作用下的表面温场理论模型验证和实测提供一种有效的方法,对飞机红外特性、日历寿命等研究具有借鉴意义.     

功能型摩擦材料弹性接触的数学模型

功能型摩擦材料是一种多孔含油材料，在力的作用下，赫兹接触下的应力场已不能完全适用。为研究材料内部孔隙的变化，在材料接触模型和功能型摩擦材料的构成模型基础上，利用弹性力学的知识，建立了功能型摩擦材料接触区域孔隙变化的数学模型。同时讨论了孔隙在力和热作用下的行为，以及影响孔隙体积的因素。为研究功能型摩擦材料的服役机理提供依据。     

油料保障作业动态工况仿真

以建模和数据集成为桥梁,运用流体力学和数值分析等学科的理论和方法,深入研究应用多泵并联变频调速技术实现飞机外场管道加油系统恒压供油的原理,分析在离心泵增压条件下该系统因同时加油口数量发生变化引起压力与流量变化的规律和特性,进而提出模拟系统中各种参数的控制量值,给出程序运行流程框图,从而构建外场油料保障模拟训练"中心"平台系统,实现油料保障全过程中岗位的协同模拟训练。研究结果能较好地解决目前油料专业训练中存在的训练装备设施不足、实装训练成本高、协同训练难以落实等问题,提高油料保障专业训练的质量和效益。     

基于低周疲劳理论的身管横向裂纹萌生研究

基于非线性有限元理论建立弹带挤进的动力学模型,依据低周疲劳理论对身管内壁横向裂纹的萌生时机进行研究.在仅考虑热载荷的作用下,研究热疲劳因素对身管裂纹萌生的影响;再利用热力耦合分析方法,研究将弹带的挤压和摩擦作用考虑进来后身管横向裂纹的萌生时机.结果表明,通过热力耦合模型得到的疲劳射弹发数与实弹射击实验发现的横向裂纹的萌生时机相吻合,验证了在考虑热力耦合作用下所建模型的正确性.     

基于MPC和ESO-DO的四旋翼轨迹跟踪控制

针对扰动作用和模型不确定性下四旋翼无人机精确轨迹跟踪控制问题,提出了一种主动干扰抑制和模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)策略。模型预测控制器通过扩张状态观测器(Extended State Observer, ESO)和扰动观测器(Disturbance Observer, DO)来估计和补偿干扰,从而实现位置环精确控制。在存在外部干扰和参数不确定性的情况下,通过仿真实验,证明了所提出的方法提高了对建模误差和干扰的鲁棒性,同时实现了对参考轨迹的平滑跟踪。     

舰空导弹武器系统抗干扰能力试验方法

针对舰空导弹武器系统抗干扰能力考核需求,提出一种试验方法,基于舰空导弹武器系统的制导控制系统半实物仿真试验对多种干扰环境下的武器系统抗干扰能力进行逐一检验,通过外场飞行试验进行典型工况下的验证,该方法实现了对舰空导弹武器系统抗干扰成功概率的有效考核,还可以支撑对防空导弹武器系统在单一、复合干扰形式下的抗干扰能力指标的评估.     

基于非平衡格林函数铁磁-量子点系统的散粒噪声

借助Anderson模型的哈密顿量,利用格林函数和运动方程,研究了铁磁电极的量子点系统的极化输运特性。结果表明:通过调节微波外场、铁磁电极的磁矩相对取向与温度等,均能实现控制体系中自旋极化电流的目的,达到自旋阀效应,为研究新的自旋电子材料提供了理论依据。     

时滞对主动悬架幅频特性的影响

为探究时滞对主动悬架控制性能的影响,在分析时滞对闭环控制系统传递特性影响的基础上,建立了考虑控制输入时滞的悬架系统模型,并以该模型为研究对象,理论分析了时滞对天棚主动控制和加速度阻尼主动控制下悬架幅频特性的影响,最后通过数值仿真进行了分析与验证。结果表明:时滞导致车体加速度的传递率增大,同时还造成一、二阶主振型频率的变化,并在中、高频区域产生多个共振峰;较大的时滞会造成主动悬架振动控制效果的明显恶化甚至系统的失稳。     

固体推进剂裂纹摩擦热点形成细观模型分析

分析机械撞击载荷作用下复合固体推进剂内部裂纹摩擦形成热点过程。研究在压应力与剪切应力作用下闭合裂纹滑移、扩展、摩擦生热、热扩散、推进剂热分解及与气相产物相互作用。利用断裂力学、热传导、推进剂热分解动力学方法,建立裂纹摩擦热点细观模型。通过模型数值计算,探讨推进剂裂纹摩擦产生高温热点的过程和条件。分析计算表明裂纹摩擦和扩展可导致推进剂形成高温热点。     

摩擦电喷镀摩擦机理及复合镀层工艺的研究

摩擦电喷镀是一项新发明的金属表面高速电沉积技术,具有高速、优质、低耗等特点.本文利用扫描电镜、X射线衍射、X射线应力测试仪等物理测试手段,首次研究了摩擦对镍镀层组织、结构和力学性能的作用机理.此外,通过对摩擦电喷镀Ni基Al_2O_3复合镀层测试,分析了工艺因素及其对镀层质量的影响,并给出了有参考价值的优化工艺参数.     

面向目标对峙跟踪的四旋翼协同编队控制方法

针对多四旋翼编队飞行过程中对地面目标对峙跟踪、几何队形生成、稳固保持和协同抗干扰问题,设计了一种可应对外部环境干扰和气动参数不确定性的多四旋翼主从式协同目标跟踪方法。首先,建立存在外部干扰以及参数不确定性的四旋翼运动学/动力学模型;其次,基于Lyapunov导航向量场设计领航者的对峙跟踪航迹使得领航者以固定对峙半径实现对目标的盘旋跟踪;然后,构造多四旋翼分布式位置保持控制器,为后续姿态控制器构造提供必要的期望指令;最后,针对四旋翼外部环境干扰和气动参数不确定性设计基于自抗扰控制的多四旋翼姿态跟踪控制器。仿真结果表明所提方法可以在局部智能体通信的前提下实现对地面目标的对峙跟踪,显著改善四旋翼编队系统的抗干扰能力,提升干扰环境下多四旋翼编队几何构型的稳固性。     

临近空间飞艇内部自然对流的流场特征仿真研究

针对临近空间飞艇,对其内部氦气的自然对流特征进行了数值模拟。首先采用计算流体力学方法,并利用自编的用户自定义函数将外部的温度边界条件导入壁面网格。进而,在不同的稳态条件下,通过对内部氦气压力、温度、速度的分布等流场特征参数的研究,分析了临近空间飞艇内部气体自然对流的运动特性及其影响规律,并对自然对流非稳态变化过程进行了初步的探索。仿真结果表明,在临近空间环境下,飞艇内部氦气的自然对流,对于内部氦气自身的热交换具有一定程度的促进作用,而对蒙皮受力和结构安全性影响很小。     

载流管道在基础振动下的振动控制

根据舰船管道的实际情况 ,在载流管系的动态响应分析中引入基础振动的影响 .计算分析了舰船管道系统在流体激励、外部干扰力和基础振动情况下的动态响应 .研究了如何减小基础振动对管路系统振动的影响 ,通过计算分析 ,提出了比较有效的减振措施 .     

临近空间飞艇内部自然对流的流场特征仿真

针对临近空间飞艇,对其内部氦气的自然对流特征进行了数值模拟。采用计算流体力学方法,并利用自编的用户自定义函数将外部的温度边界条件导入壁面网格。在不同的稳态条件下,通过对内部氦气压力、温度、速度的分布等流场特征参数的研究,分析了临近空间飞艇内部气体自然对流的运动特性及其影响规律,并对自然对流非稳态变化过程进行了初步的探索。仿真结果表明,在临近空间环境下,飞艇内部氦气的自然对流,对于内部氦气自身的热交换具有一定程度的促进作用,而对蒙皮受力和结构安全性影响很小。     

基于迭代学习观测器的卫星姿态滑模容错控制

为解决卫星上反作用飞轮存在安装偏差、故障及外部干扰情况下的姿态控制问题,提出了一种基于迭代学习观测器的姿态容错控制方法。该方法通过设计迭代学习观测器,以较小的计算量实现对执行机构发生的故障以及安装偏差进行精确的估计。并利用观测器的观测结果设计滑模控制器,使处于外部干扰条件下的卫星系统在执行机构发生故障的情况下可以快速稳定地完成姿态机动任务。进一步基于Lyapunov稳定性定理证明了迭代学习观测器及控制器的全局渐近稳定性。针对反作用飞轮存在不确定性及故障的情况下进行仿真,仿真结果表明,与同类容错控制方法相比,所提方法可以更加快速精确地对故障进行估计并完成姿态控制。     

基于反馈解耦法的旋转火箭弹自适应控制系统设计

火箭弹弹体的旋转将引起俯仰和偏航通道的强耦合,而且在飞行过程中,导弹的动力学参数在不断变化。这些因素加大了旋转火箭弹的控制系统设计难度。采用反馈方法实现了俯仰、偏航两通道的动态解耦,并利用模型参考自适应控制方法完成了两通道的控制系统设计。研究发现,所提方法很好地克服了耦合因素对控制系统的影响,提高了控制系统对动力学参数变化和外界干扰的鲁棒性,满足旋转火箭弹飞行控制系统设计要求。     

伞翼无人机线性自抗扰高度控制

针对伞翼无人机参数不确定性和复杂环境干扰敏感的问题,提出一种伞翼无人机线性自抗扰(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)高度控制方法。建立伞翼无人机8自由度飞行动力学模型,并引入风场和降雨模型以更加准确地模拟真实飞行环境。基于LADRC确定总体控制架构,设计线性扩张状态观测器对所有扰动进行估计,并引入误差反馈率在控制中实时补偿。使用该控制方法在多种扰动工况下进行伞翼无人机高度控制仿真实验。仿真结果表明,基于LADRC的高度控制方法能够有效克服内扰和外扰的影响,实现高精度高度控制;与传统PID控制效果相比,LADRC控制器具有更好的抗扰能力和鲁棒性。     

有源噪声控制的新近进展（Ⅰ）

对有源噪声控制进行了评述,总结了近年来管道噪声和自由声场有源控制研究所取得的成果。     

针对多振源密频及波动线谱主动控制的改进算法及试验

为了让船舶机械主动隔振装置在线谱频率波动和多振源密频耦合等实船复杂工况下,仍能取得良好的振动线谱主动控制效果,研究了以多通道窄带Fx-Newton算法为基础的改进算法,提出了窄带滤波相位失真的自适应补偿器,使控制算法对线谱频率波动具有高鲁棒性;研究了多参考信号Fx-Newton算法,从多振源分离提取互不相关的多参考信号,从而解决多振源密频线谱控制难题。实验结果表明,改进窄带FxNewton算法对频率波动线谱的主动控制效果良好,并且对两个激振器或两台空压机组激励出的密频波动线谱也能进行稳定、高效的主动控制。     

自行火箭炮自动装填系统训练模拟器研制

为实现自行火箭炮自动装填系统工作过程的图像仿真。将实际拍摄的装填过程运动图像用动态压缩技术进行数字化,在多媒体创作系统环境下取得对数字图像的逐帧控制,再辅以动画及静止图片,构成仿真图像,然后利用可编程逻辑控制器,完成外部开关量及模拟量与主机的实时通信,最终实现外部开关量和模拟量对图像的实时控制及图像状态对外部执行部件的实时驱动。