脉冲防暴水炮拉瓦尔型喷嘴雾化过程仿真研究

研究防暴水炮优化控制问题.防暴水炮以高压气体作为动力,喷嘴作为射流发射元件.根据警用脉冲防爆水炮的射流特点,设计了拉瓦尔型喷嘴.在VOF和LES模型相结合的基础上,建立了喷嘴的数学模型和物理模型,并采用OpenFOAM软件对近喷口流场进行了数值仿真.通过研究发现拉瓦尔型喷嘴在雾化效果和射程上都能达到很好的效果,并通过对拉瓦尔型喷嘴近喷口流场雾化形态、雾化角、速度云图的模拟、分析,确立了张角为15°和18°之间的喷嘴较为合理,为脉冲水炮的进一步优化提供了借鉴依据.     

波浪扰动下的小型潜射导弹出水动力学建模与仿真

运用Morison公式,提出波浪扰动作用下,考虑弹体运动与波浪耦合的导弹出水过程动力学模型,并对小型潜射导弹的出水过程进行仿真和分析。以弹体姿态变化为例,研究弹体运动与波浪间的耦合关系对波浪扰动作用的影响,分析海情等级、波浪相位、出水速度、出水姿态角等因素对导弹出水过程的影响。结果表明,考虑弹体运动与波浪间耦合关系的出水动力学模型更加准确;潜射导弹的小型性和快速出水特性有利于降低波浪对导弹出水姿态的影响;对快速出水的潜射导弹,波浪扰动分析时须考虑海情等级、出水时间和波浪相位的影响。     

未知非线性系统的神经网络建模与控制仿真研究

针对一类未知非线性系统的建模与控制问题,采用基于神经网络的多步预测控制算法进行了仿真研究,仿真对象选取控制工程界常用的单摆试验装置.该算法的实现步骤为:获取系统开环试验数据;辨识神经网络正向动态模型;设计非线性优化控制律.仿真研究结果表明,所提出的建模与控制方法是有效的.     

基于数学建模的油罐容积表校正

油罐在使用过程中因地基下沉、地震、管线存油、发油频繁等因素的影响,往往会出现变位,造成计量不准,需要对油罐容积表进行校正,数学建模法可较好地解决油罐变位后油罐容积表的校正问题。由建立的油罐数学模型得到无变位时的罐容表,经过实际数据检验和分析得出误差因子。分析误差因子的由来,利用误差因子修正变位后模型,根据修正后的变位模型得出变位容积表。     

基于齐次坐标的微动建模与微多普勒特征分析

针对目标微动数学模型表达不统一的问题,引入计算机图形学中的齐次坐标表示方法,给出了三维坐标系和旋转变换的齐次变换矩阵描述,推导了自旋、锥旋、进动和章动目标微动模型的通用矩阵表达.并分析了目标回波频移的组成,得到了微多普勒的理论表达式.微动回波Gabor变换时频图与微多普勒理论值的仿真结果表明,通用的矩阵表达可以简明且准确地描述目标的微动.     

无人动力伞建模及预测控制

建立了无人动力伞6自由度控制模型,依托该模型分析了系统的动力学特性与动态性能,阐述了基于预测控制算法的无人动力伞系统飞行控制律,并在实际飞行条件下,验证飞行控制系统的控制精度。     

基于Petri网的装备维修过程建模与AnyLogic仿真

针对装备维修重修复质量、轻过程质量,导致效率不高、浪费较重、缺乏过程管控等问题,建立了装备维修过程库所/变迁网模型和着色时间Petri网模型,给出了装备维修过程动态性、随机性、时间性描述,提出了不同修理技能人员工序完成时间的计算方法,运用AnyLogic软件进行了装备维修过程仿真,得出了不同人员组合所对应的不同维修时间和工序返工情况,为维修过程优化与验证提供了一种思路。     

陆军作战复杂系统ABMS机理研究

研究陆军作战复杂系统,需要解决两个不可回避的基本问题。一是怎样利用复杂性理论研究陆军作战系统的复杂性,即怎样借鉴复杂性理论构建复杂性思维模式。要解决这个问题,首先必须弄清复杂性理论概念的核心原理。二是在复杂性思维模式下,怎样进行陆军作战复杂系统的ABMS。要解决这个问题,首先必须弄清陆军作战复杂系统ABMS的机理所在。就这两个问题,在研究复杂性理论概念核心原理的基础上,构建了复杂性思维模式框架——复杂性分析二维结构,并由此探索了陆军作战复杂系统ABMS的机理:二维结构、"四个要素"、基本过程和陆战Agent模型框架,为陆军作战复杂系统的ABMS奠定了基础。     

OODA-L模式下的智能无人集群作战仿真建模框架

介绍了智能无人集群作战的相关概念,为反映智能无人仿真实体的自主能力和适应能力,提出将学习过程显性化的观察-判断-决策-行动-学习(Observe, Orient, Decide, Act and Learning, OODA-L)模式,并进一步扩展为适用于集群协同的Co-OODA-L模式。在智能无人仿真实体的总体描述上,采用马尔可夫决策过程进行数学抽象处理,提出智能无人Agent的三域分层结构。为体现智能无人集群作战的自主协同、分布式等特点,提出了利用人工神经网络将可变数量的智能无人Agent融合为同构或异构集群进行协同作战建模的体系结构。     

基于马尔可夫预测的低消耗弹药库存仿真建模分析

应用马尔可夫方法的无后效性原理,建立了低消耗弹药库存的预测模型,为该类弹药的年度供应提供依据。在模型建立的基础上,对其仿真算法进行了描述,并应用计算机进行了仿真实现。