基于旋量方法的高超声速飞行器三维非线性伪最优制导律设计

针对高超声速飞行器制导过程中的通道耦合问题,设计一种基于旋量方法的三维非线性伪最优制导律。引入角度矢量、视线旋量、视线旋量速度等概念,通过等价性证明,得出视线旋量、视线旋量速度控制分别与视线方位、视线角速度控制具有一致性的结论,从而将制导问题转化为视线旋量和旋量速度的控制问题;基于旋量方法构建弹目视线旋量、视线旋量速度模型,构建得到飞行器制导的三维非线性模型;为避免直接求解Riccati微分方程过程的复杂性,引入伪控制变量,将三维非线性制导模型转化为线性制导模型;分别针对无终端约束和有终端约束情况,基于二次型最优方法得到三维非线性伪最优制导律。该制导律避免了通道解耦,其制导参数又满足一定物理意义下的最优性。仿真结果验证了所设计制导律的有效性。     

三维最优制导律设计的旋量方法

针对BTT导弹制导过程中的双通道耦合问题,设计了一种非解耦的三维最优制导律。通过矢量方法和旋量方法分别建立了视线角速度模型和视线方位模型,从而得到导弹制导的三维模型。基于视线角缓变的假设,对制导模型进行了简化,得到其线性模型。分别针对无终端约束和有终端约束情况,运用二次型最优方法推导了最优三维制导律。该制导律避免了通道解耦,能够满足BTT导弹精确制导的要求。     

几种物理场的相似性及其在有限元分析中的实现

用数学方法对渗流、杆的扭转、流体的无粘性不可压缩无旋流动、电传导中的电压场等几种物理场方程进行推导得到各自的控制方程，通过比较分析这几种物理场与温度场控制方程的异同，得出了温度场的计算机辅助有限元分析软件也可用于分析计算这类物理场的结论。为分析解决此类问题提供了一种新的思路。     

弹底引信许用旋卸扭矩的可靠性设计

分析了弹底引信旋卸时的应力分布特点,给出了应力分布规律已知时,引信不发生破坏的可靠度与最大许用旋卸扭矩之间的函数关系式,并将此式中的积分区间化为有限区间,使之能够用数值积分的方法求解。当应力分布规律未知时,假定所有被旋卸的引信都承受了同一最大应力,这样根据应力-强度干涉模型即可方便地求出其可靠度或最大许用扭矩。这两种计算方法也适用于其它螺纹连接件的旋卸可靠性分析。     

处理消像旋的数字控制方法

针对目前周视式光电观察瞄准系统中机械连杆传动装置以实现光学消像旋的情况,提出并改造了原有的传动系统,建立系统数学模型,对控制系统的典型情况进行仿真。仿真结果表明,该设计数字控制硬件平台能够满足精度和实时性能指标的要求,提高了系统的稳定性和可靠性。     

引信传爆管旋卸头设计

引信传爆管的旋卸是勤务处理中的一个重要问题。旋卸时,传爆管无法卸下和传爆管受损的情况时有发生。针对这一问题和引信自动分解的要求,将传爆管分为槽型、孔型、锁紧螺母和光滑圆柱面型等三种类型,相应地设计了刀片型、卡针型和卡爪型三种旋卸头,重点研究了卡爪型及其卡爪曲线设计计算方法。试验表明三种旋卸头均工作可靠。     

旋启止回阀水击分析与计算

在管道输送系统中，止回阀是重要的阀门之一，其中，旋启止回阀最为常用。众所周知，由于泵机组故障停机或断电，止回阀的突然关闭可能会引起严重的水击。正确分析、预估和计算其关阀水击压力升值对管道系统的安全十分重要。首先。建立了旋启止回阀阀瓣的运动微分方程，根据管流瞬变理论，利用特征线法进行了数值求解；其次，利用旋启止回阀的动态特性曲线，提出了一种简单适用的关阀水击压力近似计算法。对止回阀的正确选择和工程设计均具有一定的参考价值。     

细长旋成体大攻角压心系数的理论分析与数值模拟

从旋成体大攻角流动的气动力公式出发,推导了大攻角条件下压心系数随攻角和马赫数变化的关系式。基于可实现的k-ε两方程模型,利用CFD方法对大攻角绕流时7种典型形状旋成体进行数值模拟,给出了压心系数随攻角和马赫数变化的数值结果。数值模拟结果与理论分析结论一致。研究表明存在一个与旋成体几何形状密切相关的"外形判别式",在符合细长旋成体的假设条件下,压心系数随攻角和马赫数的变化规律由该"外形判别式"唯一确定。     

基于PLC的引信旋卸控制系统设计

针对引信旋卸危险的难题,设计了基于西门子PLC-135WB的自动控制系统,实现了引信旋卸过程中的自动上弹、旋卸、退弹、防爆等功能,不仅提高了危险作业环节中的工作效率,而且保证了作业过程中的安全性和可靠性。