强磁场环境模拟系统线圈支架设计及力学仿真

强电磁冲击环境的核心执行机构是线圈,除保障强磁环境发生线圈的电磁特性外,还须确保线圈支架具有充足的机械特性。在完成对线圈磁电设计的基础上,根据线圈的三维结构图、材料配置、质量分布、各零部件之间连接方式以及线圈固定方式等,建立线圈支架结构整体系统有限元计算模型,对线圈支架系统进行静力、稳定性数值计算分析,并校核联接件强度,为线圈支架结构提供参考依据。对实用大型强磁冲击系统所用线圈整体的力学结构进行设计分析,应用背景较新,且仿真计算过程严格按照实际搭建尺寸进行,具有高度的一致性,为后续搭建强磁环境发生装置提供坚实基础。     

任务空间概念模型VV&A研究

任务空间概念模型是现实世界军事知识的第一层抽象,是仿真系统开发的业务基础。所以任务空间概念模型的质量直接影响到仿真系统的质量,任务空间概念模型自身的VV&A是一个非常值得关注的问题。任务空间概念建模本质上看是军事领域的知识表示或者需求描述,定性描述占主要,定量成分非常少。因此,传统的通过分析输出数据的方法不能适应任务空间概念模型的特点。概要介绍了任务空间概念模型建模,并且提出了从专家法、静态校核机制、概念执行机制三个角度来考察模型质量的思路。     

双绝热近似下磁流体力学线性稳定性原理

本文得出了双绝热近似的磁流体力学能量积分关系式。分析表明这种磁流体力学系统是保守的,可以采用运动方程或能量原理方法分析系统的稳定性特性。本文从控制方程组出发讨论了线性稳定性的基本原理,指出纵向压力增值有助于系统的稳定性。     

基于降低运算复杂度的子空间跟踪算法稳健性分析

FDPM和FOOJA是目前两种最为有效的适用于主、次子空间跟踪的方法,属于低复杂度算法。进一步降低算法运算复杂度,对保证算法的实时性具有非常重要的意义。以降低算法运算复杂度为背景,通过对FDPM、FOOJA算法的分析,指出存在两种简化运算量的FDPM1stcol、FOOJA1stcol方法。在有限精度运算条件下,对四种方法的稳定性、数值鲁棒性进行了深入分析和讨论。通过实验仿真,对分析的结论进行了验证。     

离散随机系统的一类综合控制

研究离散线性随机系统在方差约束下的综合控制设计问题,即设计期望的静态输出反馈控制器,使闭环极点位于单位圆内的一个环形区域内。同时,每个稳态状态方差都满足给定的上界约束,从而使闭环系统具有良好的稳定特性和动态性能。本文利用修正的代数Ｌｙａｐｕｎｏｖ方程,推导出控制器存在的充分条件和解集刻划,并提供了说明性的数值算例。文中所得结果具有形式简洁、易于工程实现的特点     

带挠性附件双自旋卫星的 Liapunov 稳定准则

本文研究了带挠性附件双自旋卫星的姿态稳定性问题。假定挠性双自旋卫星由无内部活动部件的半刚性平台、半刚性转子以及固连于平台的挠性附件构成,选择姿态角和模态坐标表示的相对能量函数为Liapunov 函数,建立了挠性双自旋卫星姿态稳定性判据。     

声场波数积分最大截止波数自动选取算法

为了提高声场波数积分传递函数矩阵法的计算稳定性与精确性,提出基于预估-校正思想的最大截止波数自动选取算法,具有简单可靠、附带计算量小的优点。自由空间球面波算例测试结果表明,传递函数自下而上（单向）求解顺序的计算稳定性相对较差,在声源上方易出现积分核函数非物理发散,需要在不同深度上采用不同的截止波数才能计算出正确结果;而上下对进（双向）求解顺序的计算稳定性与计算精度均较高。     

机翼变形的临近空间太阳能飞行器平稳升空方案

临近空间太阳能飞行器由于苛刻的能源平衡约束,往往具有大展弦比轻质结构,使得其在低空飞行时空速过低,飞行安全性受到了显著的挑战。为了实现该类飞行器在临近空间工作点与中低空爬升过程的气动性能匹配,提出了基于主动变形的太阳能飞行器升空方案。针对性地研究了可变形飞行器的气动和推进系统建模方法,在此基础上定量分析了不同飞行器构型俯仰、滚转和偏航三个通道稳定性和操纵性。给出了从地面到高空机翼逐渐展平的升空方案,并对升空过程中各高度所需平飞推力和功率进行了校核。结果显示,该方案可以有效提升飞行器中低空稳定性和操纵性,代价是增加了功率消耗。     

内置式耐压液舱实肋板拓扑优化设计方案分析

通过对内置式耐压液舱中实肋板开孔拓扑优化设计后的强度和稳定性分析发现,对于周向范围为162°的内置式耐压液舱,实肋板在中内龙骨附近开孔较优。实肋板开孔后对于其本身的稳定性影响不大,但MISES应力会有所变化;实肋板开孔后,液舱结构的稳定性会稍微降低,后期在进行液舱结构设计时要考虑是否加强。     

基于对偶四元数的航天器六自由度相对运动输入有界控制

利用对偶四元数的理论来分析航天器六自由度的相对运动,设计了一种考虑输入有界的姿轨一体化控制器。在介绍对偶数和对偶四元数的基础上推导六自由度相对运动的姿轨耦合模型;利用双曲正切函数绝对值小于1的特性来显式地构造有界控制器,分别设计两个相互耦合的自适应调节律来动态地改变控制器的输出,并基于李雅普诺夫稳定性理论严格证明了闭环系统的全局渐近稳定性;利用数学仿真实验来验证该控制器和控制力满足给定的约束条件,能够实现航天器六自由度相对运动的精确稳定控制,并且对模型参数不确定性和外界扰动具有鲁棒性。与其他方法相比,由该控制器计算得到的控制力矩器的收敛速度更快,输出的控制力矩和控制力的最大幅值更小,且消耗的能量也更少。