舰船腐蚀电场建模及补偿最优解验证

基于等效偶极子法,从补偿偶极子长度、角度、大小三方面给出了任意角度的补偿偶极子场解析式,再利用电荷矢量叠加原理,建立了"腐蚀偶极子+补偿偶极子"电场模型。仿真以单轴桨船为例,先验证"腐蚀偶极子+补偿偶极子"电场模型的正确性,再进行补偿偶极子对舰船电场的影响验证,从而得出补偿最优解。模拟实验结果表明,补偿阳极在工程允许条件下距离补偿系统接船端最远处,且补偿系统平行于水平面和船体时补偿效果最优;在补偿最优条件下,理论上是可以抵消原舰船腐蚀电场的。     

Planning gamma accelerated degradation tests with two accelerating variables

Gamma accelerated degradation tests (ADT) are widely used to assess timely lifetime information of highly reliable products with degradation paths that follow a gamma process. In the existing literature, there is interest in addressing the problem of deciding how to conduct an efficient, ADT that includes determinations of higher stress‐testing levels and their corresponding sample‐size allocations. The existing results mainly focused on the case of a single accelerating variable. However, this may not be practical when the quality characteristics of the product have slow degradation rates. To overcome this difficulty, we propose an analytical approach to address this decision‐making problem using the case of two accelerating variables. Specifically, based on the criterion of minimizing the asymptotic variance of the estimated q quantile of lifetime distribution of the product, we analytically show that the optimal stress levels and sample‐size allocations can be simultaneously obtained via a general equivalence theorem. In addition, we use a practical example to illustrate the proposed procedure.     

光电跟瞄平台稳定控制器设计

以考虑光电跟瞄平台三轴环架间的耦合所建立的数学模型为基础,对光电跟瞄平台的稳定回路分别设计了基于线性矩阵不等式(LMI)的状态反馈H∞控制器和多输入系统极点配置控制器;分别建立基于所设计两种控制器的跟瞄平台稳定控制系统,并对其控制效果进行对比研究,结果表明,二者皆能实现对光电跟瞄平台的稳定控制,都具有一定的鲁棒性能。其中H∞控制器的设计更简单,超调更小且达到稳定的时间短,更适合于光电跟瞄平台的稳定控制。     

防空导弹弹道跟踪制导规律研究

根据李亚普诺夫稳定性原理,利用基准优化弹道参数构造滑动面,提出了一种新的弹道跟踪制导规律。对跟踪制导规律的数学原理进行了描述,给出了详细的推导过程和二维平面弹道仿真数学模型及仿真结果。结果表明所提出的弹道跟踪制导规律能使导弹快速跟踪基准优化弹道。     

船艇液压设备故障检测诊断测点优化分析

在介绍液压传动控制技术在船艇装备应用的基础上,分析了液压系统的特点及其故障定位的困难性,提出了测点优化选择的重要性和现实性。依据成熟的图论理论、数学方法及测点布置的相关研究,结合已有的测点布置技术,对测点布置在液压设备上的优化选择进行了分析。     

基于IMM-RUASFF的网络化目标跟踪算法

针对目前网络化目标跟踪算法存在实时性差、精度低等问题进行了研究。首先,基于网络信息共享需求,建立了网络探测节点的目标跟踪模型;其次,网络探测节点目标跟踪需求和实战要求发现目标经常是有多种运动状态并存,而单一模型的滤波器不能满足对机动目标跟踪性能的要求,采用了基于交互式多模型(Interacting Multiple Model,IMM)的有反馈实时更新的异步状态融合算法。最后,针对多个探测节点目标跟踪的状态融合估计问题,提出了一种有反馈实时更新的异步状态融合算法,通过仿真验证了算法的有效性。     

有源、无源联合探测系统综合性能分析

根据无源探测系统与有源雷达组成的联合探测系统,给出了一种有源、无源联合探测系统的探测模型,定性、定量的仿真分析了不同布站方法时,系统的探测精度、探测模糊区分布问题,得出了联合探测系统的最优布站方法;与无源探测系统相比较,联合探测系统提高了系统探测精度,改善了探测模糊区.仿真结果可为工程实践中雷达组网的优化部署提供理论依据.     

基于珠式模型的绳系卫星安全交会过程建模与仿真

安全交会是绳系卫星空间应用的一个重要拓展。为满足安全交会的高精度需求,考虑重力、拉力和阻尼力的作用建立了绳系卫星系统三维珠式模型。讨论并选择了一种匀速-匀减速展开策略,推导得到平衡位置零相对速度条件下的安全交会末端约束,在此基础上基于反馈线性化基本原理设计了一种子星喷气推力的安全交会控制律。数值仿真基于低轨道和地球同步轨道条件来进行,4个算例的仿真结果验证了珠式模型条件下,匀速-匀减速展开策略及反馈线性化交会控制律的理论可行性,且交会控制力需求表现为同步轨道低于低轨。该方法可为绳系卫星精确交会技术提供一定参考。     

考虑禁飞区的高超声速飞行器再入跟踪控制

为确立高超声速飞行器再入精确模型,参考NASA的研究数据对动力学方程中的气动参数进行拟合。基于飞行器结构的相关性质及战略应用背景,加入热流密度、动压、过载和禁飞区等参考约束的限制,融合成强非线性、复杂耦合的最优控制问题。采用改进自适应伪谱法求解模型所构建的微分方程组,通过设置自适应网格细化与配点,使单位时间内状态变量和控制变量波动过大的时间区间被进一步细划,并利用SNOPT求解器解算出符合条件的最优轨迹。设计闭环控制器,实现对最优轨迹的姿态变化的跟踪,测试系统的性能并进行评估。仿真结果表明:整个再入过程中,飞行器速度下降过程偏于平稳,再入轨迹可以满足约束条件,在避开禁飞区的同时取得最大横向航程;三通道角速度收敛可控,对姿态的跟踪较理想,控制器基本可以实现精确调姿。     

Technical note: A computationally efficient algorithm for undiscounted Markov decision processes with restricted observations

We present a computationally efficient procedure to determine control policies for an infinite horizon Markov Decision process with restricted observations. The optimal policy for the system with restricted observations is a function of the observation process and not the unobservable states of the system. Thus, the policy is stationary with respect to the partitioned state space. The algorithm we propose addresses the undiscounted average cost case. The algorithm combines a local search with a modified version of Howard's (Dynamic programming and Markov processes, MIT Press, Cambridge, MA, 1960) policy iteration method. We demonstrate empirically that the algorithm finds the optimal deterministic policy for over 96% of the problem instances generated. For large scale problem instances, we demonstrate that the average cost associated with the local optimal policy is lower than the average cost associated with an integer rounded policy produced by the algorithm of Serin and Kulkarni Math Methods Oper Res 61 (2005) 311–328. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 2009