反无人机绳网捕获系统的动力学建模与仿真

针对无人机"黑飞"问题,提出了包含捕获平台地面发射、柔性绳网空中展开抓捕和降落伞回收的反无人机绳网捕获系统方案,建立了全过程动力学模型.并将动力学模型中的平台飞行轨迹模型和绳网展开模型与飞行试验数据进行了对比验证.结果表明,该系统动力学建模与仿真方案可行,对系统工程设计具有指导意义.     

分布式飞行视景仿真平台的设计与实现

基于多机空战战法训练设备的开发,对视景平台的组成、接口、网络结构、运行机制进行了总体设计,构建了一个具有基本仿真功能,并且相对通用的分布式可视化实时视景仿真平台.重点对飞行动力学仿真系统、视景显示系统和接口网络数据驱动进行了研究与实现.为提高平台的通用性和扩展性,采用了仿真控制主机和目标仿真机运行模式.仿真建模(Simulink)、三维建模(creator)和视景驱动(vega+vc)均采用商业软件,降低了平台的开发难度,缩短了开发周期,并且获得了高质量效果.     

低速滚转弹道导弹的鲁棒滑模控制

建立了在主动段滚转飞行的弹道导弹的非线性动力学模型.在传统反演滑模控制的基础上,考虑到导弹动力学特性依照时间尺度能够分离为快、慢变两个子系统,设计了对外干扰和参数摄动具有不变性的两级子滑模,实现递级滑模控制,同时引入一阶低通滤波器矩阵避免"膨胀项".考虑到不确定性的界值难于事先获知,在滑模控制器中引入了自适应律实时地估计不确定性的大小,削弱抖振.最后通过数字仿真验证了这种控制器可以实现导弹稳定飞行.     

基于蚁群算法的无人机航迹规划及其动态仿真

为实现无人机航迹规划的实时性和交互性,建立了无人机动态仿真系统。以"捕食者"无人机模型为应用背景,结合MAK仿真技术的相关理论,利用蚁群算法计算了无人机航迹规划,并实现了Matlab平台下的实例仿真。基于构建的仿真系统,利用MAK软件实现了二维和三维飞行过程的显示,仿真效果理想,为无人机航迹规划结果的交互验证提供了一种有效的手段。     

机群作战仿真系统的研究和开发

针对空间战场三维图像显示技术的需求,采用MultiGen Creator作为建模工具,Vega作为实时仿真驱动软件,在SGI图形工作站上开发了虚拟机群作战视景仿真系统,设计了系统软硬件体系结构,解决了地形分块、地形LOD(Level of Detail,层次细节)等大规模地形管理以及与飞行仿真系统的广播内存实时网络接口连接等技术,实现了空间战场环境、特效的逼真显示.仿真结果表明,该系统满足仿真实时性和逼真度指标要求,增加了飞行视景仿真的"沉浸"感.     

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。     

空间维护技术科学试验任务仿真推演系统

<正>本项目2005年立项,2014年6月通过成果鉴定,2014年12月获军队科技进步一等奖。"空间维护技术科学试验任务仿真推演系统"主要开展了仿真推演系统总体设计、系统研制与集成、试验任务仿真推演与分析、模型校核与验证等研究,突破了分布式异构协同仿真综合集成、多航天器卫星导航信号并行生成与闭环实时仿真等关键技术,实现了基于异构软硬件平台的模型、模拟器动态集成和协同仿真,构建了全数字和半实物相结合的仿真推演系统,为任务提供了集成验证环境。研究主要取得以下成果:1首次提出并实现了基于仿真推演系统的多航天装备多任务协同新模式,将仿真推演贯穿于先期概念研究、方案论证、总体设计、系统研制、飞行试验、未来应     

多电平逆变器实时仿真平台研究

针对设备研发测试阶段实际装置测试中风险大、代价高的问题,研究开发了一套基于HIL仿真理论的多电平逆变器实时仿真试验平台。首先,根据多电平逆变器的硬件架构,提出了实时仿真的整体方案;然后,建立了基于CPU与FPGA多处理器分布式运算机制的实时仿真模型;最后,结合实际控制器硬件,搭建了相应的HIL仿真试验平台,并与实际装置进行了试验对比。结果表明:该实时仿真平台,能够替代多电平逆变器中大功率实际装置部分,缩短其控制器的开发周期,降低试验风险和成本。     

基于HIL的变流控制器实时仿真测试平台研究

针对变流控制器在研发测试阶段使用实际装置高压测试环境时风险高、代价大的问题,设计了一套基于HIL的变流控制器实时仿真测试平台,通过实时仿真模型代替实际装置对变流控制器进行了实时仿真测试研究,并将实时仿真测试结果与实际装置试验结果进行了对比.结果表明:所提实时仿真测试平台能够基本准确反映变流模块的动静态特性,为后续基于实...     

一种新型垂直起降无人机纵向控制系统的研究

重点介绍了一种新型垂直起降无人机(VTOL UAV)纵向控制系统的设计与仿真。以建立的VTOL UAV飞行动力学系统模型为基础,将系统动力学解耦到纵向和横向动力学模型。将传统控制理论与现代控制理论相结合,充分利用PID控制器原理简单、适应性强,线性二次型(LQR)调节器能改善内回路的动态特性和稳态性的特点,针对姿态角速度设计了内环LQR控制,针对姿态角设计了外环PID控制的双回路闭环控制器。所得到的控制器在MATLAB/SIMULINK环境中进行了仿真。仿真结果表明所设计的控制器是有效的,实现了对垂直起降无人机的纵向控制。