大攻角飞行空空导弹鲁棒自动驾驶仪设计

当前,导弹自动驾驶仪多采用经典设计方法。是在导弹气动参数变化不大、通道间的耦合较小的情况下设计的。为了满足导弹高机动性能要求,常采用大攻角飞行;然而导弹大攻角飞行时,将会出现空气动力学系数不确定性、非线性和通道间的严重耦合问题,这就要求所设计的自动驾驶仪具有较好的鲁棒性。就导弹在大攻角飞行状态下、通道间解耦的基础上,针对空气动力学系数不确定性,用μ方法对俯仰通道驾驶仪进行了设计,仿真表明该方法具有较好的鲁棒性能。     

环境温度对导弹发动机点火时机的影响及控制策略

针对埋入式进气道在发动机点火时刻对导弹飞行攻角的严格限制,提出了攻角点火窗口的概念;以助推器在低温、常温和高温下的推力数据为基础,分别计算了导弹飞行攻角进入攻角点火窗口的时刻,并对时刻差异进行动力学分析;为消除环境温度变化对点火指令发出时机的影响,引入伪攻角信号,设计攻角控制律。半实物仿真结果表明,该控制方法能有效消除环境温度变化对导弹飞行攻角进入攻角点火窗口时刻的影响,且能够使导弹攻角在发动机点火过程中保持稳定,具有一定的工程实用价值。     

防空导弹垂直发射初制导控制

本文针对防空导弹垂直发射方式对控制系统的要求,论述了初制导控制的特点,着重介绍了为解决全方位快速转弯和存在大运动交联和大攻角气动交联所采取的有效措施,经仿真和飞行试验检验,证明具有特色的初制导控制能完成防空导弹垂直发射快速转弯的任务。     

一种新型控制方式的高超音速导弹运动建模

弹头变质心机动控制是通过移动弹头的质心位置,利用气动配平力矩改变弹头的飞行姿态和攻角,从而可实现弹头机动控制.在牛顿经典力学的基础上,详细推导出高超音速质量矩导弹的动力学模型并对该模型进行了相应的简化,该模型的建立对于研究高超音速导弹提供了一种新型的控制方式,并以此为其工程化提供了必要的理论依据.     

越肩发射空空导弹大攻角飞行自动驾驶仪设计

研究了越肩发射空空导弹大攻角飞行时的两种自动驾驶仪的设计方法.一种是利用双时标的方法将导弹的姿态动力学和运动学系统分别看作快子系统和慢子系统,解决由气动力剧烈变化引起的非线性.另一种采用了变结构控制策略.这两种方法均使用了反作用喷气装置来增强在大攻角情况下的转弯能力和机动能力.数学仿真显示出两种自动驾驶仪的良好性能.     

美国THAAD导弹能量管理控制机动研究

针对美国THAAD导弹的能量管理控制机动,分析了其试验情况与设计目的,进行了能量管理技术途径的选择,确定了主动段大攻角飞行能量管理方法与相应的姿态调制控制方法,进行了仿THAAD导弹EMM弹道的仿真,得出了能量管理弹道的设计特点。     

外挂式导弹机弹分离气动干扰特性研究

以经典的机翼/挂架/导弹组合模型为例,采用重叠网格软件系统和计算流体力学技术,从机弹干扰工况简化和气动干扰特性影响因素分析两个方面对外挂式导弹机弹分离气动干扰特性进行研究。导弹分离轨迹参数和气动干扰系数的数值预示结果与捕获轨迹试验结果吻合,表明该计算方法能有效预测机弹分离轨迹和分析导弹与载机间复杂气动干扰现象。根据计算流体力学结果,从马赫数、机翼攻角、导弹攻角等方面,给出导弹在不同分离工况下的气动干扰规律,并采用增量系数法对缺失工况进行一阶外插处理的气动干扰数据外推方法,可应用于机载外挂空基武器的机弹分离轨迹预示和气动干扰特性设计中,具有重要的工程应用价值。     

大攻角飞行导弹控制器μ综合设计

导弹在大攻角飞行条件,由于非线性气动力和参数不确定等原因,其通道间存在强烈的耦合,经典的三通道控制器独立设计方法很难获得满意的系统性能.在设计大攻角飞行控制系统时,采用μ综合设计方法,通过仿真结果表明采用μ综合设计理论设计的控制器具有很好的鲁棒性能.     

Bang-Bang控制方式旋转导弹气动特性数值分析

为研究Bang-Bang控制式鸭舵对旋转导弹气动特性的影响,在CFD软件中采用嵌套网格方法模拟导弹的旋转和鸭舵的偏转,对Bang-Bang控制式旋转导弹在不同攻角、马赫数和转速下的气动特性进行了数值模拟,得到了气动特性变化规律。研究表明,因鸭舵洗流方向的改变,耦合导弹自旋会导致弹体和尾翼的侧向力发生突变。通过与不控鸭舵的旋转导弹进行对比,采用Bang-Bang控制式鸭舵的旋转导弹的周期平均侧向力系数变小,周期平均法向力系数变大。由于侧向力的存在,导弹在一个周期内的合力会偏离竖直方向,合力偏离竖直方向的角度随着马赫数、自旋速率和攻角的增大而减小。     

基于μ综合的导弹自动驾驶仪设计

为了满足高机动性要求,空空导弹常采用大攻角飞行;然而导弹大攻角飞行时存在通道间耦合严重、气动力系数摄动范围大等问题,使设计模型与实际对象误差严重,传统方法设计的自动驾驶仪很难满足鲁棒性要求.考虑导弹自动驾驶仪设计中存在的未建模误差和气动力系数摄动等不确定性因素,采用μ综合设计方法,以某型导弹为例对其俯仰通道驾驶仪进行了...     

Influence of high overload on the collimating lenses of laser ranging systems

Collimating lenses are an important component of laser ranging systems, and high overload environments severely affect the beam shaping effect of such lenses. This study proposes a buffer isolation method on the basis of impact stress wave attenuation theory for collimating lens spacers. ANSYS finite element software was applied to simulate the high load dynamics of collimating lenses, and the buffer isolation performance of different materials and composite structures was compared and analysed. Optical simulation analysis of the collimating lenses under different buffer conditions was performed using ZEMAX software to study the mechanism by which a high overload affects the collimating lenses. High overload and optical shaping experiments based on theoretical analysis were further conducted. Results showed the superiority of butadiene rubber to polytetrafluoroethylene after application of 70000 g impact acceleration. The combination-gasket method was superior to the single-gasket method, and the sandwich combination-gasket method was superior to the double-layer combination-gasket method.     

Neural network modeling to evaluate the dynamic flow stress of high strength armor steels under high strain rate compression

An artificial neural network (ANN) constitutive model is developed for high strength armor steel tempered at 500 °C, 600 °C and 650 °C based on high strain rate data generated from split Hopkinson pressure bar (SHPB) experiments. A new neural network configuration consisting of both training and validation is effectively employed to predict flow stress. Tempering temperature, strain rate and strain are considered as inputs, whereas flow stress is taken as output of the neural network. A comparative study on Johnson–Cook (J–C) model and neural network model is performed. It was observed that the developed neural network model could predict flow stress under various strain rates and tempering temperatures. The experimental stress–strain data obtained from high strain rate compression tests using SHPB, over a range of tempering temperatures (500–650 °C), strains (0.05–0.2) and strain rates (1000–5500/s) are employed to formulate J–C model to predict the high strain rate deformation behavior of high strength armor steels. The J-C model and the back-propagation ANN model were developed to predict the high strain rate deformation behavior of high strength armor steel and their predictability is evaluated in terms of correlation coefficient (R) and average absolute relative error (AARE). R and AARE for the J–C model are found to be 0.7461 and 27.624%, respectively, while R and AARE for the ANN model are 0.9995 and 2.58%, respectively. It was observed that the predictions by ANN model are in consistence with the experimental data for all tempering temperatures.     

高频雷达多波束最优天线方向图综合

在高频雷达中 ,多个部分重叠的波束被用来形成对预定空域的覆盖 ,而射频干扰和期望信号的空间结构之间的差异以及接收天线阵列的空间多样性则被用来抑制干扰以提高高频雷达的整体工作性能。然而如何在实时地形成多波束的同时有效地抑制射频干扰仍然是高频雷达一个急待解决的问题。基于最优天线方向图综合方法 ,通过主瓣形状保持和干扰抑制之间的合理折衷进一步提出了多波束形成算法。仿真结果表明该算法可以快速、灵活地形成多个波束来覆盖预定的空域 ,同时最大限度地抑制射频干扰 ,从而极大地提高了高频雷达的工作性能     

利用RLC电路合成高压方波脉冲

基于过阻尼RLC电路分时放电,提出了一种新型高压方波脉冲产生方法。理论分析表明过阻尼RLC电路产生的双指数电压波与PFL产生的方形电压波具有类似的上升沿和平顶。电路模拟表明通过人工过零技术可以对双指数电压波进行截尾,从而形成完整的高压方波脉冲。建立了原理验证性样机,由两组RLC电路构成,每组电路包含一台400 nF脉冲电容器和一只三电极场畸变气体开关,两组电路共用一个上升沿调节电感。实验证明样机可以在250 Ω电阻负载上输出幅值17 kV,平顶宽度330 ns~5.8 μs,上升沿100~ 350 ns 的单极性高压方波脉冲。该方法适应性强,对负载变化不敏感,同时具有良好的可调节性,方波上升沿、平顶宽度连续独立可调。     

某高性能激光测距机总体设计与分析

针对某型激光测距机的高性能要求,在总体设计中采用多发散角分档可调、恒比定时鉴别和厘米级高分辨率计数器等项技术和措施,对激光测距作用距离、回波率以及发散角选择进行详细计算,计算结果表明总体组成能满足指标要求。     

高重合度人字齿轮传动动态性能优化设计

对人字齿轮传动进行高重合度设计的分析,基于人字齿轮副承载接触分析技术,针对人字齿轮传动中主动小齿轮轴向浮动安装的特点,综合考虑齿轮时变啮合刚度、啮合冲击激励及误差激励等因素的影响,采用集中质量法建立了考虑修形的人字齿轮副弯-扭-轴耦合非线性振动模型,推导了系统无量纲运动微分方程,求解得到齿轮传动系统的振动加速度。以齿轮的振动加速度均方根值为优化的目标函数,针对该类复杂实际工程优化设计中适应值计算费时的缺点,提出了一种改进的具有适应值预测机制的遗传算法,优化得到了人字齿轮的基本设计参数及修形参数,提高了计算效率,通过实例分析验证了该优化方法的有效性。对加工的人字齿轮在减振降噪试验台上进行带载试验,对比优化前后的噪音分贝值,进一步验证了该优化方法对齿轮副减振降噪具有一定作用。     

Theoretical design of new bridge-ring insensitive high energy compounds by selected normal Diels-Alder reactions between NH2-substituted oxazoles and NO2/NF2/NHNO2-substituted ethylenes/acetylenes

In this work, NH₂-substituted oxazoles and NO₂/NF₂/NHNO₂-substituted ethylenes/acetylenes were designed and used as dienes and dienophiles, respectively, in order to develop new bridge-ring insensitive high energy compounds through the Diels-Alder reaction between them. The reaction type, reaction feasibility and performance of reaction products were investigated in detail theoretically. The results showed that dienes most possibly react with dienophiles through the HOMO-diene controlled normal Diels-Alder reaction at relatively low energy barrier. Tetranitroethylene could react with the designed dienes much more easily than other dienophiles, and was employed to further design 29 new bridge-ring energetic compounds. Due to high heat of formation, density and oxygen balance, all designed bridge-ring energetic compounds have outstanding detonation performance, 16 of them have higher energy than HMX (1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine) and 2 others even possess comparative energy with the representative of high energy compounds CL-20 (2,4,6,8,10,12-hexanitro-2,4,6,8,10,12-hexaazaisowurtzitane). The predicted average h₅₀ value of these bridge-ring energetic compounds is 83 cm, showing their low impact sensitivity. The NH₂ groups could obviously impel the proceeding of Diels-Alder reactions, but would slightly decrease the energy and sensitivity performance. In all, the new designed bridge-ring compounds have both high energy and low sensitivity, and may be produced through Diels-Alder reactions at relatively low energy barrier. This paper may be helpful for the theoretical design and experiment synthesis of new advanced insensitive high energy compounds.     

领悟社会支持与高中生学习投入的关系:自尊和未来教育规划的链式中介作用

目的:探究领悟社会支持对学习投入的影响,以及自尊和未来教育规划的链式中介效应。方法:采用领悟社会支持量表、自尊量表、未来教育规划问卷和学习投入量表,对446名高中生进行施测。结果:①各变量两两之间均存在显著地正相关(r=0.32~0.50,p<0.001);②领悟社会支持能正向预测高中生学习投入;③在领悟社会支持对高中生学习投入的预测中存在三条路径:一是自尊的中介作用;二是未来教育规划的中介作用;三是自尊和未来教育规划的链式中介作用,效果值分别为:14.81%,27.78%和16.67%。结论:领悟社会支持不仅直接影响高中生学习投入,还通过自尊和未来教育规划影响高中生学习投入。     

高动态环境下BFSK信号的快速解调算法

提出了一种适用于高动态环境下,BFSK信号的快速解调算法。该算法基于FFT频率引导和改进的正交锁相环,利用FFT实现对接收信号的快速捕获,利用改进的正交锁相环对接收信号进行动态跟踪。仿真结果表明在高动态环境中该算法可以快速、准确解调BFSK信号。