基于变邻域人工蜂群算法的航空不规则零件下料优化研究

针对航空不规则零件规格种类多样,毛坯数量庞大,原坯料利用率低等实际生产中的问题。为了解决上述问题,提出基于变邻域人工蜂群不规则零件下料优化算法及算法流程,构建双坐标系下料模型,设计交换策略、顺序策略及逆序策略进行变邻域搜索,采用SCO、DCO、HO、WO、AO解码方式进行图样解码。最后,将变邻域人工蜂群算法与原始人工蜂群算法进行仿真分析,仿真实验结果表明：变邻域人工蜂群算法能够有效可靠地提高原坯料利用率及排样效率。     

伺服电机积分型SMC速度控制策略

为解决伺服电机控制系统输出转速可控性差、波动大、动态响应慢等问题,提出积分型滑模变结构控制策略,设计负载转矩观测器解决控制过程中的负载扰动问题,基于Simulink搭建永磁同步电机速度控制系统仿真模型,搭建电机测试系统台架对控制系统的稳态性能和动态性能进行试验验证。研究结果表明,相比于传统比例积分微分控制和普通滑模变结构控制(Sliding Mode variable structure Control, SMC),所设计的控制策略能够使控制系统达到稳态时速度波动较小,鲁棒性较好,抑制了SMC的抖振现象。     

基于ANSYS Workbench的轴套表面裂纹应力强度系数有限元分析研究

针对轴套表面裂纹受力复杂、不易进行理论计算的问题,开展了基于ANSYS Workbench的裂纹有限元仿真方法的研究,得到了轴套表面裂纹应力分布与裂纹尺寸和过盈偏差的关系,以及应力强度系数沿裂纹前缘位置的分布规律。通过对比发现,轴套表面裂纹的仿真结果与理论计算误差10%,由此说明了有限元方法的有效性。     

基于战争成本—收益计算的国防支出决定模型

国防支出是国防建设的资源投入和基本保障。如何确定国防支出的比例或规模既是国家决策者关心的重大现实问题,也是国防经济学研究的最基本问题之一。与以往研究不同,文章创造性地从战争成本—收益计算的视角出发,构建了一个基于本国武器装备杀伤系数的决定国防支出比例的基础模型;并在此基础上,通过逐步引入抵抗外敌入侵的自毁系数、敌国武器装备对本国进攻与防守能力的抵消作用、敌国武器装备使本国武器装备数量的失效作用、敌国攻击本国的获胜概率等变量对模型进行扩展;最后通过跨期模型加以动态化,说明在长期均衡状态下国防支出的变化趋势。通过这些模型的构建和求解,我们得出:一国国防支出的比例(或规模)主要取决于该国武器装备的杀伤系数、自毁系数、敌国国防支出、敌国获胜概率、本国的国民财富、经济增长率和武器装备折旧率等因素。这为在实践中安排好一国的国防支出提供了十分有益的参考。     

超声速欠膨胀冲击射流数值模拟

超声速欠膨胀冲击射流有着重要的实际应用价值,如S/TOVL飞行器、火箭发射、除尘等。其流场结构复杂,包含间断激波、反射激波、马赫盘、滞止泡以及冲击平面传热不同于亚声速冲击射流的特点。为了分析超声速欠膨胀冲击射流流场和传热,采用有限体积法,结合k-l湍流模型以及二阶精度的TVD格式进行数值模拟:对比实验和k-ε湍流模型的努赛尔数,得出k-l湍流模型在传热问题中更具优势;对比阴影图和计算密度云图以及对比冲击平面压力系数的实验值和计算值,验证了k-l湍流模型模拟超声速欠膨胀冲击射流流场的合理性;采用k-l湍流模型研究3种冲击高度(3D,6D,10D),3种压比(2.0,3.4,4.4),3种喷管总温(493 K,591 K,580 K)下,冲击平面温度分布。数值研究结果对分析超声速欠膨胀冲击平面的烧蚀有一定的指导意义。     

基于布鲁斯特角约束的超低空目标拦截变结构导引律

拦截超低空目标时,地海杂波和多路径效应使雷达导引头测量精度下降,当导弹擦地角在布鲁斯特角附近时,地海杂波反射系数最小,导引头测量精度较高。基于滑模变结构理论,设计满足布鲁斯特角约束的滑模变结构末制导律。仿真表明,设计的新型末制导律能够有效地将导弹视线角控制在布鲁斯特角附近,减小地海杂波和多路径效应的影响,且能保证导弹具有较高的制导精度。     

改变系统结构的多环姿态跟踪控制

针对航天器姿态跟踪控制中存在稳态误差和转动惯量摄动未知的问题,给出一种高精度自适应姿态跟踪控制策略。通过扩展姿态动力学系统结构,将姿态角积分项引入姿态控制器中,以消除稳态误差和提升姿态跟踪精度,给出扩展系统的期望轨迹设置方法。给出一种结构更为简化的多环递归跟踪控制策略,结合自适应估计设计了自适应多环递归姿态跟踪控制器。与滑模自适应控制器对比仿真,验证了方法的优越性。     

光电稳定平台中Stribeck摩擦力矩的补偿方法

针对光电稳定平台低速控制伺服系统中经典PI控制器不能很好地补偿Stribeck摩擦力矩的问题,提出了一种滑模变结构控制策略。通过仿真分析得出,滑模变结构控制的超调量为0.01 rad/s,小于经典控制的超调量0.07 rad/s,同时滑模变结构控制的调节时间为0.16 s,也小于经典控制的调节时间0.23 s;并且对于载体扰动,滑模变结构控制的补偿时间为0.13 s,小于经典控制的补偿时间0.27 s。仿真结果表明,采用滑模变结构控制补偿Stribeck摩擦力矩后,光电稳定平台的抗干扰能力得到了有效提高。     

基于Hu矩的无人直升机着舰标志识别方法

针对无人直升机自主着舰中准确识别着舰标志的需要,提出了一种基于Hu矩的无人直升机着舰标志分块匹配识别方法。分析了无人直升机自主着舰中的着舰标志识别问题,给出了基于分块匹配的着舰标志识别处理流程;在此基础上,实现了对视觉图像在不同场景下的预处理;最后,在不同场景下对所提方法的有效性与可行性进行了实验验证,结果表明,应用该方法能够较好地实现对着舰标志的识别,具有一定的军事应用价值。     

一种自适应变结构交互式多模型算法

针对机动目标跟踪问题,提出了一种自适应变结构交互式多模型算法。对滤波问题进行了简单描述,并给出了交互式多模型算法的数学模型;建立了一种新的变结构交互式多模型算法的精确模型,模型子集之间并行独立运行,通过选取概率最高的模型子集的状态估计作为最终的估计结果;在变结构交互式多模型算法基础上进一步设计了自适应变结构交互式多模型算法,该方法提高了模型子集和目标实际机动模式的匹配程度,从而提高了目标跟踪精度。仿真结果表明,自适应变结构交互式多模型算法的跟踪效果优于其他方法。