气动弹性影响下高超声速飞行器动力学建模与分析

高超声速飞行器通常采用轻质材料和细长升力体设计,导致受控刚体运动频率与结构振动频率趋于接近,给飞行器制导控制系统设计带来了巨大挑战。基于假设模态下建立了考虑变截面效应的高超声速飞行器自由梁结构动力学模型,对比了横截面梁和变截面梁模态振型和频率;考虑变截面效应后,振型变化较大,同时二、三阶模态频率均变小。给出了耦合气动弹性和飞行动力学的高超声速飞行器运动方程。在典型工况下,对比分析了刚体、常截面梁和变截面梁高超声速飞行器的平衡和动态特征,结果说明:变截面梁在平衡状态下附加攻角更大,系统在平衡点处开环不稳定性更大,同时非最小相位行为基本不变。     

多弹种快速供弹系统设计

在研究国内外供弹系统的基础上,借鉴它们的可取之处,通过机构上的综合和创新来建立一个有效的、可行的方案模型,确定供弹系统的结构形式与布置方式,对其进行详细设计,并在Solidworks中建立供弹系统的实体模型。完成了方案的总体结构布置和时序设计。对弹鼓进行了结构和运动规律设计,完成了弹丸的运动过程分析,运用ADAMS对模型进行了仿真验证。为提高舰炮的射速和供弹系统的自动化以及多弹种快速转换能力提供了新的思路与构想。     

基于动力学与运动学的四轮全向移动机器人轨迹跟踪控制

建立了四轮全向移动机器人的运动学模型和动力学模型,并分析了四轮全向移动机器人执行器的机械特性。在此基础上,利用反馈控制设计了四轮全向移动机器人的运动学控制器,利用逆动力学补偿控制设计了四轮全向移动机器人的动力学控制器,实现了基于动力学与运动学的四轮全向移动机器人轨迹跟踪控制系统设计。最后,利用Matlab/Simulink完成了基于动力学与运动学的四轮全向移动机器人轨迹跟踪控制仿真实验,实验结果验证了该轨迹跟踪控制方法的有效性。     

空军战略威慑与实战能力发展系统动力学分析

空军战略威慑与实战能力发展是世界各国普遍关注的复杂问题,系统动力学为上述问题的量化研究提供了较好的理论基础。界定了战略威慑与实战的范畴,分析了系统动力学量化研究空军战略威慑与实战能力发展的可行性;确定了信息化条件下空防对抗要素,搭建了空防对抗因果回路图和系统流图;构建了科学的仿真设计和仿真实验,分析了典型空防作战力量对其空军战略威慑与实战能力的影响。研究得出了几点一般性的结论：在能力拓展上,应强调“查短补缺,争夺制权”;在力量使用上,应突出“软硬一体,攻防结合”;在体系构建上,应明确“重点突出,层次分明”,对空军战略威慑与实战能力发展实践具有一定的参考价值。     

采用重构吸引子的辐射源个体识别技术

为解决现有基于相空间个体识别方法面临重构特征矢量维数高、计算效率低、鲁棒性差等问题,从非线性动力学角度出发,构建了基于重构吸引子的辐射源个体识别框架,并在此框架内提出了基于等距映射的辐射源个体识别技术。该技术采用等距映射从相空间中重构辐射源吸引子,可以更低的维度描述辐射源系统动力学特性,反映辐射源个体的“指纹”特征。实验表明该方法识别准确率更高、效率更高、听鲁棒性更强。     

高超声速圆柱绕流中驻点热流的稀薄效应

采用Fay-Riddell关系式、直接模拟Monte Carlo方法和基于直接模拟Monte Carlo流场温度的Fourier传热三种热流表达方式,分别对比研究了不同来流克努森数(Kn)和不同来流马赫数(Ma)的结果,以期从微观视角给出经典连续方法在稀薄流区高估驻点热流的新理解。结果表明,驻点热流的稀薄效应体现在三个方面:一是温度跳跃,削弱温度梯度导致驻点热流降低;二是壁面附近平动非平衡,导致Fourier热传导定律失效且高估热流;三是壁面约束,致使Fourier热传导定律在距壁面3倍分子平均自由程内高估热流。     

碘坑仿真研究

进行了船用堆停堆后碘坑情况的仿真,并和点堆模型计算数据进行了对比.结果表明,用三维双群堆芯物理计算模型对碘坑下启动进行实时仿真,比采用点堆模型更能满足工程仿真的精度要求,适用于碘坑仿真计算.     

载荷分布对六自由度运动平台动力学性能的影响

用Newton-Euler方法,分析了运动平台的力矢和力矩,建立了统一的六自由度运动平台动力学方程。利用该方程研究了不同载荷分布时六自由度运动平台各液压缸的受力情况,并用Matlab进行了计算。结果表明,不同载荷分布时,某些液压缸的驱动力的最大值成倍增加,变化极为复杂,为六自由度运动平台的设计及控制提供了理论指导。     

军事斗争物资储备规模的动力学仿真

现有军事物资储备规模的确定方法大部分都是建立在定性分析的基础上 ,精度不高。本文从物资储备整个系统出发 ,应用系统动力学方法建立确定军事斗争物资储备规模的仿真模型 ,通过计算机仿真 ,在理论上求得最优的物资储备规模。实例结果表明 ,应用文中仿真模型 ,能够得到较优的物资储备规模 ,既可保证战时物资保障的安全效能 ,又可降低平时的物资储备水平。     

航天器推进系统模块化建模方法

为了研究由复杂增压气路和推进剂供应管路组成的航天器推进系统的动力学问题,基于AMESim软件平台,构建了模块化、可扩展的航天器推进系统仿真模型UPSSim.模型中,增压气路采用分段集中参数模型,推进剂供应管路采用分布参数模型,并考虑了系统各组件与环境的换热.对某型轨控发动机的变轨过程进行了仿真,UPSSim能准确模拟该发动机变轨过程中系统参数的变化,计算结果与设计性能参数、飞行遥测数据吻合较好.仿真结果表明,本文所采用的模块化建模与仿真方法适用于复杂管网的建模,在航天器推进系统仿真建模与仿真领域具有较好的应用前景.