基于非线性扩张状态观测器的直线电机PD控制

为了解决直线电机伺服系统跟踪速度与峰化现象之间的矛盾,设计一种基于非线性扩张状态观测器的比例微分(Proportion Differentiation,PD)控制器。将直线电机伺服系统中的未建模动态和外界干扰定义为总和扰动并扩充为系统新的状态变量,利用非线性扩张状态观测器(Non Linear Extended State Observer,NLESO)估计不可测量的直线电机动子速度以及总和扰动。利用NLESO和跟踪微分器TD的输出,基于动态补偿线性化思想设计了引入补偿量的PD控制器,并给出了闭环控制系统稳定性证明。在Googol公司的实验平台上,通过与两种基于LESO的PD控制器对比,验证了所设计的基于NLESO的PD控制器的可行性。实验结果表明,基于NLESO的PD控制器可使直线电机伺服系统具有跟踪速度快、跟踪精度高、峰化现象小、鲁棒性强的优点。     

发动机隔热缸套热强度有限元分析

针对低散热发动机存在的热负荷状况,分析了非稳态导热有限元计算的特点:运用经验公式求出了发动机燃烧室部件燃气侧的传热边界条件;运用有限元法对隔热部件进行了热强度分析。计算结果表明:热负荷和热应力增大是造成隔热件可靠性降低的主要因素之一。     

基于多指标相似性的T/R组件剩余寿命融合预测方法

为实现对T/R组件剩余寿命的准确预测,及时掌握装备当前健康状态和提高装备维修保障水平,分析T/R组件的故障特点,筛选出反映T/R组件状态退化过程的状态监测指标,通过计算每个指标对应的剩余寿命信息和权重,得到T/R组件的剩余寿命预测结果。通过算例分析与比较,验证了预测方法的实用性与有效性。研究结果可为电子装备剩余寿命预测提供理论指导,对合理计划维修资源和提高装备战斗力具有重要意义。     

考虑落角约束与驾驶仪特性的自适应RBF空间末制导律

为使大口径舰炮制导炮弹在打击近岸机动目标的末制导段满足落角约束,现考虑自动驾驶仪动态特性,基于自适应RBF逼近网络与动态面滑模提出一种空间末制导律。构建空间弹目相对运动模型,通过带改进微分跟踪器的扩张状态观测器估计目标加速度。为零化视线角跟踪误差与视线角速率,采用自适应指数趋近律设计非奇异终端滑模动态面,并运用自适应RBF逼近网络削弱控制指令抖振。通过Lyapunov第二法证明了全系统中视线角跟踪误差与视线角速率均最终一致有界。仿真实验表明：该末制导律使制导炮弹在空间中打击具有不同机动形式的近岸目标时,均具备良好的末制导性能。     

非合作目标视觉/惯导相对导航及敏感器自标定方法

利用视觉/惯导对空间非合作目标进行相对导航时,两敏感器的外参数对导航精度有较大影响。考虑到敏感器间的外参数标定复杂且耗时,提出一种利用视觉/惯导在估计相对状态过程中对其外参数进行标定的方法。该方法将视觉/惯导的外参数作为状态变量,与相对轨道运动学方程、相对姿态方程及惯导模型共同组成系统状态方程。利用该状态方程和单目视觉的观测量设计扩展卡尔曼滤波器对相对位姿、惯导偏差及视觉/惯导外参数进行估计,并通过数学仿真对该方法的有效性进行验证。仿真结果表明,该方法能够在视觉/惯导初始外参有偏差的情况下,有效估计相对位姿及惯导漂移,并对视觉/惯导外参数进行标定。     

Verification and validation of detonation modeling

The mathematical model used to describe the detonation multi-physics phenomenon is usually given by highly coupled nonlinear partial differential equations. Numerical simulation and the computer aided engineering (CAE) technique has become the third pillar of detonation research, along with theory and experiment, due to the detonation phenomenon is difficult to explain by the theoretical analysis, and the cost required to accredit the reliability of detonation products is very high, even some physical experiments of detonation are impossible. The numerical simulation technique can solve these complex problems in the real situation repeatedly and reduce the design cost and time stunningly. But the reliability of numerical simulation software and the serviceability of the computational result seriously hinders the extension, application and the self-restoration of the simulation software, restricts its independently innovational ability. This article deals with the physical modeling, numerical simulation, and software development of detonation in a unified way. Verification and validation and uncertainty quantification (V&V&UQ) is an important approach in ensuring the credibility of the modeling and simulation of detonation. V&V of detonation is based on our independently developed detonation multi-physics software-LAD2D. We propose the verification method based on mathematical theory and program function as well as availability of its program execution. Validation is executed by comparing with the experiment data. At last, we propose the future prospect of numerical simulation software and the CAE technique, and we also pay attention to the research direction of V&V&UQ.     

基于机场跑道方向特征的快速识别方法

在分析航拍和遥感机场跑道结构特征的基础上,提出了一种结合跑道方向特性的快速识别方法。具体介绍了方向小波变换检测边缘的算法和基于方向特性的改进Hough变换提取直线的方法。前者增加了检测结果的有效性和可靠性,后者加快了跑道识别速度,并能详细描述跑道。实验结果表明本算法是准确、快速、稳健的。     

状态X~2检验法在联邦滤波器中的应用

针对联邦滤波器的特殊性,基于残差故障统计检验原理,详细研究了状态检验法应用时存在的几个问题。由于信息分配,造成子滤波器局部估计次优,从而基于残差的故障统计检验方法不能够直接使用;针对这一问题,修正了残差方差阵的计算方法,并提出一种次优自适应补偿方法,能够有效改善局部估计次优性对故障检测灵敏度的影响。最后的仿真结果表明了研究的有效性和可行性。     

一种基于双重数字水印和数字签名的文档防篡改算法

提出了一种新的文档防篡改算法,将文档和数字图章的签名信息进行不同处理后,利用小波变换的多分辨率特性,在小波变换的中频部分嵌入鲁棒性水印,而在容易遭受攻击破坏的高频部分嵌入脆弱水印。对文档的各种篡改仿真实验表明,该算法对保证文档的安全性和完整性有很好的效果。     

基于状态观测器的混沌系统鲁棒同步设计

研究了在有界干扰情况下一类非线性反馈混沌系统的鲁棒同步状态观测器设计问题。基于Sylvester矩阵方程的参数化解,将非线性反馈混沌系统的鲁棒同步状态观测器设计问题转化为带有约束条件的优化问题,通过解决该优化问题得到鲁棒同步状态观测器的增益矩阵,从而达到了干扰信号解耦目的。数值算例及其仿真结果表明:该非线性反馈混沌系统的鲁棒同步状态观测器的设计方法是简单有效的。