美军技术研究与试验建模体系结构(MATREX)

技术研究与试验建模体系结构(以下简称MATREX)项目是美国陆军最重要的分布式建模与仿真环境,提供了统一的建模仿真架构、辅助工具以及基础设施,使得具有各种分辨率的真实、虚拟和构造的军事应用之间的集成和使用非常方便。首先概括介绍了MATREX项目的一些背景情况和基本原理;接着深入剖析了该项目的核心体系结构、各种构件工具、集成设施服务和系统参考模型。最后简要地介绍了使用MATREX环境二次开发的两个军事应用,分别用在未来战斗系统主系统集成商的系统集成实验室和跨司令部协作项目。     

小型固体运载器一、二级分离动力学与仿真研究

某低成本小型固体运载器采用侧喷流和栅格舵联合进行姿态控制。针对该布局,设计引入闭环姿态控制的一、二级级间冷分离方案。在描述级间分离过程的基础上,建立了分离运动学与动力学模型,解锁与分离冲量装置模型,气动力模型以及分离姿态控制律模型,讨论了碰撞判断条件,通过Monte Carlo仿真验证了参数不确定条件下分离姿态控制律设计对于避免碰撞和减小上面级初始姿态偏差的有效性。结果表明所设计的分离方案在充分发挥冷分离优势的同时能够弥补由冷分离时间长引起的上面级初始姿态偏差,能够有效避免级间碰撞。为该运载器的级间分离方案提供了一种可能的选择。     

基于转弯模型的自适应交互式多模型跟踪算法

针对舰炮火控系统中搜索雷达对来袭导弹跟踪为背景,提出一种基于坐标转弯模型(CT)的自适应交互多模型跟踪算法(AIMM-CV/CT),模型集取为一个匀速和一个坐标转弯模型,滤波器采用各子滤波器模型噪声方差在线计算调整的自适应交互式多模型算法;给出了比例导引规律来袭导弹的航路仿真方法,并对AIMM-CV/CT与IMM-CV/CT算法进行了仿真比较.仿真结果证明了本文算法的正确性和有效性.     

数控振荡器相位截断对频域抗干扰性能影响分析

全球导航卫星系统频域抗干扰接收机中,普遍采用数控振荡器生成本振信号。由于硬件约束,通常需要对数控振荡器进行相位截断。而数控振荡器相位截断是否合理对抗干扰性能影响较大。针对该问题,从数控振荡器相位截断导致的本振杂散着手,从理论上分析其对混频和频域抗干扰环节的影响。在此基础上,给出一种数控振荡器查找表地址位宽的理论计算模型,使得接收机的载噪比损耗接近无数控振荡器相位截断的频域抗干扰接收机。仿真结果表明,抑制带宽大于100k Hz、干信比小于80d Bc的窄带干扰时,计算的数控振荡器查找表地址位宽不超过10bit。与无数控振荡器相位截断的频域抗干扰接收机相比,采用数控振荡器混频的抗干扰接收机的载噪比损耗最多增加0.6d B。     

簇结构对无线传感器网络干扰及生命周期的影响

为降低网络干扰,延长生命周期,针对扇形环分簇的无线传感器网络,引入功率控制策略以改进传统的物理干扰模型和能耗模型。在此基础上,通过分析数据包产生过程,对网络干扰和生命周期进行计算。数值计算结果表明,网络中内外环宽度相差较小时,生命周期较长,但对干扰无影响;外环簇数应适当多于内环簇数;扇形环簇的数量增多时,网络干扰加剧,然而生命周期得到延长。研究结果为优化无线传感器网络中簇结构提供了依据。     

矩阵变换器自抗扰控制策略研究

矩阵变换器的输出电压易受各种因素的影响,为了改善输出性能,将自抗扰控制技术应用于矩阵变换器的闭环控制中。分析了自抗扰控制器的特性,提出了一种双闭环自抗扰控制策略,即电流内环与电压外环均采用一阶简化的自抗扰控制算法。仿真结果表明:该方法不仅可以有效地抑制多种扰动的影响,而且比PI控制具有更优的动静态性能,可满足高性能矩阵变换器系统的控制要求。     

电控增压泵高速电磁阀电磁力预测模型构建

为科学预测超高压共轨系统电控增压泵高速电磁阀的电磁力性能,采用响应面法构建电磁力预测模型,实现其性能的高效预测与优化。建立电控增压泵高速电磁阀的三维有限元仿真模型,并通过试验进行了验证。基于试验设计思想,选取驱动电流、工作气隙、衔铁厚度、线圈匝数、主磁极半径、阻尼孔半径这些关键因素,通过响应面法制定了54组样本点的电磁力数值试验研究方案,构建电磁力预测模型,经过R检验,且仿真试验验证电磁力预测模型最大误差为1.3%,表明该模型能够准确预测电控增压泵高速电磁阀电磁力,为超高压共轨系统控制系统设计及优化提供理论依据。     

PID调节下H桥式逆变器离散建模及分岔现象

为研究PID调节下H桥式逆变器的非线性行为,选取逆变器输入电压为分岔参数,利用频闪映射法推导出PID调节下H桥式逆变器的离散数学模型.使用Matlab编程得到系统输出电流随输入电压变化的动态分岔图,通过数值仿真验证了离散数学模型的正确性.仿真结果表明频闪映射法适用于建立H桥式逆变器的离散数学模型;PID调节下H桥式逆变器存在分岔行为.研究结果可为建立PID调节下H桥式逆变器的离散数学模型提供参考.     

基于复杂网络的维修保障力量体系建模方法

针对传统的层级式维修保障力量体系在维修保障过程中暴露出的缺陷,从维修保障力量体系与复杂网络的相似性角度出发,提出用复杂网络理论来研究维修保障力量体系。在对维修保障力量活动过程进行网络化抽象的基础上,建立了维修保障力量网络的拓扑模型,提出了描述维修保障力量网络的特征量。以师维修保障力量体系作为研究对象建立了网络拓扑模型,并对该网络结构作了适当改进。通过一系列对比发现改进后的网络更有利于维修保障,这为维修保障力量体系建设提供了一种新思路和新方法。