高超声速飞行器BTT耦合控制策略研究

针对高超声速飞行器倾侧转弯（BTT）过程中俯仰、偏航和滚动通道间的强烈耦合,提出一种耦合控制策略。首先,针对高超声速飞行器快时变、非线性和强不确定性的控制问题,基于解析形式的非线性最优预测控制方法,采用分层设计思想设计了飞行器姿态控制系统,可较好满足高超声速飞行器的快速性要求。然后,在分析了BTT飞行控制过程主要影响因素及其影响规律的基础上,提出了一种“先降低攻角—然后快速滚转—再拉起攻角”的耦合控制策略。最后,对该控制策略对于高超声速飞行器的适用性进行了仿真分析。结果表明：本文提出的耦合控制策略,有效降低了偏航通道的控制需求,降低了BTT控制过程的失控风险,提高了控制系统的可靠性。     

压电喷油器执行器驱动控制电路改进设计

针对自行研制的压电喷油器和执行器,通过设计压电执行器两端电压补偿控制策略,采取六阶段电路驱动控制方法,实现了压电喷油器内部执行器两端驱动电压的闭环补偿控制和基于三角波形驱动电流的充放电过程,提高了电路能量利用率,降低了电路峰值电流。同时对驱动电路进行试验。试验表明,改进驱动控制方式后,电路充电时间缩短了0.06 ms,放电时间略微缩短了0.01 ms,满足执行器达到最大位移的最小脉宽缩短到0.3 ms,峰值电流降低了3 A,由此表明电路响应速度和安全性得到了进一步提高。     

解析法计算机载布撒器对单条跑道的最佳封锁策略

机载布撒器是一种先进的面覆盖式武器系统,其带状毁伤区域能有效地破坏和封锁敌方机场跑道。根据采用下抛方案的机载布撒器攻击机场跑道的工作原理,以3σ为必然事件的原则,用解析的方法计算布撒器对单条机场跑道的最佳封锁策略,包括布撒器对跑道的攻击角度、所需投放的布撒器数目以及各瞄准点坐标的确定,给出了具体的算例。这种方法计算速度快,精度高,对布撒器的总体设计、作战效能分析和作战指挥都具有重要的参考价值。     

典型航天装备试验鉴定总体策略研究

航天装备具有面向任务、科研性强、全系统的技术状态难以固定,以及小子样等特点,在全寿命周期内的试验策略与常规武器装备的差异很大。本文在介绍装备试验鉴定模式改革的基础上,分析了航天装备试验鉴定按照新模式进行的相应调整,重点给出了卫星系统、运载火箭和航天测控装备等典型航天装备的全寿命周期模型,设计了新体制下全寿命周期内的试验阶段和关键时间节点、主要试验类型、决策支持依据、试验方式方法,以及与原试验要求的继承关系等总体策略;同时,鉴于航天装备试验鉴定数据量小等特殊性,给出了有别于常规装备的数据采信原则。该试验鉴定总体策略和数据采信原则可为航天装备试验鉴定顶层设计、组织实施、数据分析和决策支持提供参考。     

应用径向基代理模型实现序列自适应再采样优化策略

针对径向基插值代理模型样本点预测误差为零时无法获得误差函数进行序列再采样优化的问题,将样本点分布约束引入序列再采样过程,利用潜在最优解加速收敛性,提出一种适用于径向基插值代理模型序列优化的再采样策略,该策略兼顾仿真模型的输出响应特性与样本点的空间分布特性。仿真结果表明,使用该再采样策略后,算法寻优效率和精度均优于传统基于代理模型的优化方法,在对最优解进行有效预测的同时,能显著减少原始模型计算次数。     

高超声速飞行器倾侧转弯耦合控制策略

针对高超声速飞行器倾侧转弯过程中俯仰、偏航和滚动通道间的强烈耦合,提出一种耦合控制策略。针对高超声速飞行器快时变、非线性和强不确定性的控制问题,基于解析形式的非线性最优预测控制方法,采用分层设计思想设计了飞行器姿态控制系统,可较好满足高超声速飞行器的快速性要求;在分析了倾侧转弯飞行控制过程的主要影响因素及其影响规律的基础上,提出一种\"降低攻角—快速滚转—拉起攻角\"的耦合控制策略。对该控制策略对于高超声速飞行器的适用性进行了仿真分析,结果表明:所提耦合控制策略有效降低了偏航通道的控制需求,降低了倾侧转弯控制过程的失控风险,提高了控制系统的可靠性。     

适用于临近空间飞行器大变形的动网格策略

对于超大展弦比构型的低速临近空间飞行器而言,由于其在飞行过程中结构变形非常显著,因此基于计算流体力学的分析方法对于动网格提出了非常高的要求。为此,提出了一种适用于边界大变形的动网格策略,该种动网格基于映射的思想,将边界网格的位置变化以某种权重反映到流场网格,并更新网格节点位置。选取距离倒数的n次方作为权重,研究不同的权重指数n对网格变形的影响规律,然后开展了二维与三维动网格实例分析。结果表明,这种动网格方法能够很好地适用于大变形的情形,并能很好地保证变形后的网格质量。     

应急器材柔性采购定价建模与求解

由于当前应急器材储备依然存在“多储”或“少储”风险,为提高储备效益,以企业经济效益与军队采购成本为优化目标,提出了应急器材柔性采购策略。通过建立企业储备策略与军队采购定价最优化模型,求解得到了在不同战争爆发概率及器材现货市场价格区间等外部环境因素下的军队最佳柔性定价及对应的企业最优储备策略,并通过实例分析验证了得出的决策结论。结果表明,最优策略的实施将有利于军队与企业共担应急器材数量储备风险。