火炮稳定系统动力学模型及系统稳定精度分析

根据运动载体上火炮运动的特点,建立了火炮稳定系统的动力学模型;叙述了直接稳定系统及间接稳定系统的特点;分析了系统在补偿载体摇摆时的稳定精度,提出了合理的设计方法.     

Lyapunov指数与混沌同步的计算研究

条件Lyapunov指数是混沌系统同步的重要指标.文中以已知方程的Lyapunov指数谱计算方法为基础,通过数值计算考察了Lyapunov指数随矢量长度、演化时间、置换次数的变化规律,为在现有各种算法中选择参数提供参考.同时,用其计算了混沌同步系统的条件Lyapunov指数,并研究了混沌同步系统的稳定性.     

Vega和MFC的战斗机飞行仿真系统设计与实现

飞行动力学是飞行仿真的基础。首先建立了战斗机质心运动和绕质心转动的数学模型。经过对比和筛选,系统选取了急转弯、桶滚、破S机动、伊曼回旋、低强势回旋、高强势回旋和眼镜蛇机动等7种典型的空战机动动作并在Vega和MFC平台下实现了该飞行仿真系统。该系统既可以直观地展示空战中基本机动动作,也可以作为导弹制导系统的重要子系统完成制导算法的验证等工作。     

基于ADAMS和Matlab的大口径舰炮发射系统动力学仿真

利用ADAMS和Matlab/Simulink两大软件的信息交互功能,将ADAMS中的全炮动力学仿真模型生成ADAMS_SUB模块,并将其嵌入联合后坐系统仿真模型中;通过ADAMS和 Matlab/Simulink同步运行对全炮进行发射动力学联合仿真,模拟大口径舰炮发射的全过程,分析全炮的动态响应.对全炮发射动力学联合仿真结果进行后处理分析,观察炮口扰动曲线,进行稳定性分析和炮口扰动分析.根据分析结果,对所建模型及仿真模块进行评价,结果表明,仿真结果与靶场试验数据基本吻合,为物理样机的研制提供了重要的理论参考依据.     

网络中心战条件下的导弹作战模拟研究

从网络中心战的概念入手,分析了网络中心战条件下导弹作战的概念;从导弹作战系统入手,结合网络中心作战样式,分析了网络中心战条件下导弹作战系统内部结构;从系统动力学基本原理出发,结合导弹作战的概念和结构,建立了网络中心战条件下导弹作战的系统动力学模型;从作战想定出发,突出战场制信息权的重要性,制定了作战对策,形成了导弹作战对策的结论;最后提出了加强我军导弹部队信息化建设的建议.     

火炮补弹机构转弹器的设计与研究

为了能够提高自动补弹机构的效率,实现火炮内双层自动化弹仓同时补弹,针对现有自动化弹仓设计了火炮补弹机构的转弹器,对其工作状况进行了初步模拟研究,以验证该设计的可行性。通过构建转弹器的三维模型,进行动力学仿真,并对转弹器中的关键部件进行强度分析,在有限元方法的基础上完成了对转弹器的模拟研究。结果表明该装置能够在规定的时间完成指定的动作,实现弹丸的运输,满足设计指标。转弹器的设计和仿真验证对于优化设计转弹器,提高目前的补弹效率具有一定的参考价值。     

虚拟战场环境中火炮外弹道可视化研究

在某合成战术对抗仿真训练系统中,为提高训练的沉浸感和打击仿真结果的可信度,需要对火炮弹丸的外弹道进行可视化建模与仿真。采用空气动力学简化方程对弹丸飞行轨迹进行数学建模,并用显示欧拉法求解弹丸在虚拟战场环境中的位置;然后对弹丸从发射、飞行到弹目交汇爆炸的全过程产生的视效、声效进行了可视化的设计;基于UNITY 3D仿真引擎对火炮弹丸的外弹道进行了渲染实现,并将算法模型封装为动态库,便于将来的复用。经部队试用验证取得了较好的训练效果。     

高冲击含游隙的转管武器对射击精度的影响

转管武器射击时,其枪机本体与枪机座之间的轴承游隙,依据非线性动力学特征-混沌运动,经过混沌计算对转管武器射击的精度有很大的影响。弹丸运动的质量偏心对系统的动力学特性有一定的影响,一定的偏心会使枪机本体(转子)的振动加剧、混沌运动区域变长,但是枪管套箍可以采用偏心来减少影响。对此可以对3 000 m射击的高射速转管武器提出了间隙大小的指导。     

基于改进粒子群优化算法的发动机故障仿真

为对发动机的稳态故障特性进行有效分析,提出了一种基于改进粒子群优化算法的故障仿真方法。首先将描述系统性能的非线性方程组,转化为带约束的最优化形式,通过设置式中参数可以仿真不同状况下的系统故障。并且提出运用一种改进的粒子群优化算法来为解决描述系统的高维、非线性函数,该算法在初始化时,运用混沌的思想,使得粒子分布遍历所有状态;在进化时,运用的免疫的思想,设置了基于适应度的克隆算子与变异算子增加粒子的多样性;在免疫选择之后,对各个粒子的速度也进行了重新设置,增加了粒子寻找全局最优的能力。实验结果表明,改进的粒子群优化算法能够有效地求得最优解。     

自由漂浮柔性机械臂系统的动力学建模与仿真

动量矩守恒约束使自由漂浮柔性机械臂系统成为非完整系统,其动力学模型通常是难以求解的微分—代数方程,因此提出将机械臂系统等效为一个完整系统进行建模。假设载体存在姿态控制力矩,此时由于不存在动量矩守恒约束,系统变成一个完整系统,采用Lagrange方法建立其动力学方程;令方程中载体的姿态控制力矩为零,即得到自由漂浮机械臂系统的动力学方程;采用数值方法求解动力学方程,并将动力学分析的结果与ADAMS中仿真的结果进行对比,验证了模型能够有效模拟自由漂浮柔性机械臂系统的动力学特性。