基于FPGA的车载光电系统瞄准控制与实现

光电系统瞄准线瞄准目标后,需根据工况以小于0.15 mil/s的角速率精确控制。但由于车辆快速移动时会存在摇摆、颠簸情况,导致系统瞄准线动态瞄准难。针对系统瞄准控制要求,分析了车载光电瞄准控制原理及数学模型,在此基础上提出了基于FPGA的车载光电瞄准控制非线性修正的实现方案,并设计了实用的修正电路,实现了瞄准过程控制。并在实际应用中得到验证,取得了较满意的效果。     

非奇异快速终端滑模及动态面控制的轨迹跟踪制导律

针对飞行器跟踪预设轨迹的问题,提出非奇异快速终端滑模和角度约束的轨迹跟踪制导律。通过引入虚拟目标点,提出参考轨迹曲率半径的期望视线角约束条件,建立带有视线角约束并考虑自动驾驶仪动态特性的轨迹跟踪数学模型。为了保证在有限时间内跟踪预设轨迹并避免出现奇异问题,采用快速非奇异终端滑模和动态面控制方法进行制导律设计。推导出视线角误差和轨迹跟踪误差之间的数学关系,并利用Lyapunov稳定性准则证明轨迹跟踪误差最终有界任意小。与弹道成型轨迹跟踪制导律进行仿真对比,仿真结果表明所提出的制导律具有良好的跟踪性能及鲁棒性。     

基于PSO的制导炮弹射击修正量分析

针对复杂、非线性的制导炮弹射击修正量问题,提出了基于粒子群优化(PSO)算法的制导炮弹射击修正量求解模型。通过建立制导炮弹的外弹道模型为射击误差分析提供基础,从射击密集度、射击准确度两方面对舰炮武器系统的射击精度进行分析,以单发命中概率为射击要求,以改进的PSO启发式搜索策略实现对制导炮弹的射击修正量求解,最终结合蒙特卡洛方法可实现对不同初速、不同射击距离下制导炮弹的射击修正量求解。仿真结果表明算法的可用性,并且能够为制导炮弹的论证设计提供理论支撑。     

激光焦点控制磁力驱动的控制特性实验对比分析

为了满足激光焦点控制系统的位置和速度响应要求,设计了一种轴向放置、轴向磁化的环形永磁体自复位的3自由度激光焦点磁力驱动微动平台。根据该微动平台的结构进行力学分析并建立动力学方程,在此基础上进行微动平台的比例、积分、微分控制实验和鲁棒控制实验。通过两种不同控制策略的对比分析,结果表明,两种控制策略都能实现微动平台的稳定驱动,但是在比例、积分、微分控制策略下,响应速度更好,在鲁棒控制策略下,抗干扰能力更好。     

基于浸入与不变流形估计器的滑模制导律研究

针对防空导弹拦截大机动目标的问题,设计了一种基于浸入与不变流形理论的滑模制导律.首先,建立了导弹与目标相对运动方程;其次,为了加快制导律的收敛速度和命中精度,研究了有限时间收敛制导律,并根据反步法设计制导指令;然后,针对目标大机动逃逸,采用浸入与不变流形估计器对目标加速度进行在线估计和补偿,研究了在制导过程中估计器非线...     

考虑尺寸效应的微型武器壳体动态响应分析

研究了三维石墨烯泡沫增强微型武器壳体的动态响应。首先基于修正的偶应力理论(MCST)和Love薄壳理论推导出系统的控制方程;其次采用Galerkin法和模态叠加法对GFRNC(三维石墨烯泡沫增强聚合物)微壳进行了固有频率和动态响应分析;最后详细讨论了三维石墨烯泡沫重量分数、分布类型、尺度参数、泡沫系数和几何形状对微壳动态响应的影响。     

时域下空间曲线曲率及挠率问题的研究

空间域下拦截弹制导问题可转化为空间曲线进行研究,由空间曲线论的基本定理可知该曲线的曲率和挠率能够完全确定曲线的性态,由此可通过曲率和挠率的调整来确定拦截弹的制导路径,从而实现对目标弹的有效拦截,基于此思想,将几何中弧长域下的Frenet公式转化为时域下的Frenet公式,并建立了视线运动方程和弹目相对运动方程,在此基础...     

计算共形阵单元互耦的新方法

本文在比较直接积分法（DIM）和表面辐射图（SRP）法的基础上,提出了用修正表面辐射圈（MSRP）的新方法来计算任意形状曲面上波导辐射单元的互耦。通过对圆柱阵单元的计算表明,MSRP法既具有DIM法的准确性,又具有SRP法的简单件,同时能方便地处理任意指向（极化）单元的互耦问题。     

采用阻滞增长模型的弹体撞击变形的修正泰勒理论

Taylor理论是一种用来测试材料动屈服强度的弹靶撞击理论,由于其理论中弹靶接触面积增长模型假设不合理,因而预测与试验结果存在较大出入。本文提出了一种新的弹靶接触面积增长模型——阻滞增长模型,该模型假设接触面积的增长率为接触面积的减函数。并采用该模型对经典的Taylor理论,进行了修正。与Taylor理论和钱伟长的修正Taylor理论相比,本文的理论更符合实际。