• 2017年第36卷第05期文章目次
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    • 基于飞机故障的特情处置方法优化

      2017, 36(05):1-3. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.001

      摘要 (496) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对航空装备维修的复杂性和故障诊断的困难性,对基于飞机故障特情处理方法进行优化。重点研究飞机即将起飞和飞行前出现故障的处置方法,在查找失常现象中,建立能适应这2 种情况的查找优化程序,选定合理的技术路线与方法,形成最优的技术方案。结果表明:该方法能简捷、快速、准确地找到故障症结,实用性强。

    • 基于L1 自适应控制的飞机操纵面故障重构

      2017, 36(05):4-7. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.002

      摘要 (388) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对飞机操纵面故障及传统的模型参考自适应方法动态性能欠佳的问题,提出了一种基于L1 自适应控制理论的飞翼无人机横侧向滚转角重构控制方法;该方法将操纵面故障引起的模型参数的变化视为模型不确定性,将三轴间的交联耦合处理为外部干扰;通过选择合适的自适应律和低通滤波器,使L1 自适应重构控制器同时满足快速自适应性和鲁棒性;针对操纵面发生漂浮、完全损失及卡死等故障进行了仿真。仿真结果表明:控制器可使跟踪误差快速收敛且动态性能良好,所提出的重构方法可用于操纵面故障的重构控制。

    • 基于单片机控制的姿控发动机电弧点火系统

      2017, 36(05):8-11. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.003

      摘要 (566) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:为解决姿控发动机电弧点火控制系统中存在的难点,设计一套基于STC15W404S 单片机为控制核心的姿控发动机电弧点火控制系统。该系统采用74HC4514 译码锁存器对单片机I/O 口进行扩展,利用单稳态电路对点火开关电路进行定时控制,实现了对多台固体姿控发动机之间的实时同步点火,最后设计了一个看门狗复位,增加了系统的可靠性,达到设计目的,具有一定的实用价值。

    • 1.8 m×1.4 m 低速风洞模型支撑系统研制

      2017, 36(05):12-16. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.004

      摘要 (419) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:1.8 m×1.4 m 低速风洞是中国空气动力研究与发展中心新建的一座连续式单回流风洞。针对该风洞试验段尺寸小且主要用于基础问题研究的特点,为增强对模型支撑方式及模型姿态变化定位的适应性,减小对洞体的干涉和对流场的影响,该风洞模型支撑系统迎角机构采用双圆弧导轨导向+弧形齿轮副驱动,迎角连续变化幅度±30°;侧滑角机构采用地面转盘形式,侧滑角变化范围±360°;控制系统软、硬件给出了具体实施方法。分析标模试验结果表明:该系统结构简单紧凑,刚度大,运行灵活,模型姿态变化定位精确,可以更好地满足常规试验对尾撑、腹撑等姿态变化的需要。

    • 基于STM32 的嵌入式以太网定位系统

      2017, 36(05):17-20. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.005

      摘要 (646) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对高炮多随动系统定位信号延迟及组网能力有限的问题,设计了基于STM32F107VCT6 为主控芯片的嵌入式以太网定位系统。为实现高炮多随动系统的高精度定位控制,采用6 个高炮身管联网,设计高精度定位炮控系统框图,系统以STM32F107VCT6 为定位控制器的处理器,并嵌入先进扩张状态观测器分数阶PID 控制器及uCOS-Ⅱ实时操作系统,其以太网模块采用全硬件TCP/IP 嵌入式以太网控制器W5500 芯片,采用标准SPI 串行接口,网络传输速率高达100 Mbit/s。仿真结果证明:该定位控制器运行稳定,以太网通信实时性好,以太网定位系统实现了多个高炮身管的精确定位,达到了预定效果。

    • 1.2 m 风洞增量引射器控制系统

      2017, 36(05):21-22. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.006

      摘要 (366) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对增量引射器无法实现自动控制,研制一套采用“PLC+变频器”技术的控制系统。系统通过Modbus和SSI 总线通信协议构建了经济可靠的硬件平台,利用模糊控制规则进行位置和速度双反馈控制,实现了增量引射器本地/远程自动控制。运行结果表明:该系统已投入风洞试验运行1 a,能够实现增量引射器开度的自动控制,且能够提升定位控制精度。

    • 辐射监测系统出厂验收管理

      2017, 36(05):23-24. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.007

      摘要 (351) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:验收工作是生产制造转安装调试的关键环节,为了保证电厂辐射监测系统验收工作的顺利进行,对电厂辐射监测系统验收组织与管理方法进行总结和阐述。介绍了验收前的准备工作,验收实施过程中的抽样、试验以及设备验收注意事项与收尾事宜。验收前需要检查设备文件、提出设备硬件要求、对设备进行抽样检查;实施设备验收需进行设备外观检查、设备性能试验;验收后需完成遗留整改、设备参数的出厂设置、明确发货事宜等工作。验收过程中应注意检查的全面性,保证验收质量。其对辐射监测系统的验收管理具有一定指导意义。

    • 基于掩膜经验模态分解和ELM 的风速预测

      2017, 36(05):25-29. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.008

      摘要 (569) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对随空间、时间呈现非平稳、非线性变化的特征,提出基于极限学习机和掩膜经验模态分解的组合短期风速预测方法。首先,风速序列的非平稳性特征对风速预测结果有较大影响,利用掩膜经验模态分解的方法将风速序列分解成对平稳的不同频率的分量,解决其存在的非平稳性问题;其次,为处理极限学习机的输入维数随意性选取问题,对风速序列分解不同频率的分量进行相空间重构;最后,利用ELM 神经网络方法对各分量建立预测模型。实验结果表明:该预测方法在短期风速序列预测中取得了理想的预测效果,提高了算法精度,具有先进性和有效性。

    • 基于模拟退火算法的岛礁补给路径规划

      2017, 36(05):30-32. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.009

      摘要 (408) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:为了高效、准确地解决岛礁补给最优路径规划问题,基于模拟退火算法对该问题进行了研究。采用路径长度最短作为海岛补给路径规划的最优指标,利用模拟退火算法求解最短路径。并分别对蚁群算法和模拟退火算法路径规划进行仿真分析,仿真结果表明:在岛礁补给路径规划问题上,模拟退火算法不仅可以高效准确地解决岛礁最优路径规划问题,而且相对于蚁群算法具有能避免陷入局部最优,计算结果稳定且效率更高等优势。该方法不仅可以用于岛礁补给路径规划,还可以用于解决无人平台、飞行器等路径规划的问题。

    • 海军装备保障物资战时运输路径优化方法

      2017, 36(05):33-36. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.010

      摘要 (394) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:为优化装备保障物资运输路径,提出一种结合弗洛伊德算法与蚁群算法相结合的新方法。通过模拟目前我国海军装备物资储备仓库与海军部队的位置,结合在战时出现的状况,从装备调度指挥员的角度出发,根据运输道路的路况采用等效距离代替实际距离的方法,采用弗洛伊德算法与蚁群算法对等效距离进行优化。实例检验结果表明:该方法能大大简化运算,最大程度上减少蚁群算法容易陷入局部最优的危害,解决了运输道路遭到敌人破坏情况下路径的优化问题。

    • 某型舰炮虚拟仿真系统的设计开发

      2017, 36(05):37-39. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.011

      摘要 (427) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:为弥补教学中缺乏新装备的不足,对使用虚拟仿真技术搭建某新型舰炮武器系统的维修训练平台进行设计开发。探索依托该平台进行装备教学的方法途径,对该型舰炮武器系统的原理教学、操作训练、维修训练和考核评估等进行虚拟仿真,并对教学效果进行预估。结果表明,该设计能很好地弥补实际教学中新装备缺失的问题,为学生创建多种教学实作情景,激发学生的学习兴趣和创新思维,提高教员实践教学水平。

    • 舰载机间断型备件的需求预测方法

      2017, 36(05):40-43. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.012

      摘要 (428) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对舰载机随舰出航过程中舰载机间断型备件的需求预测具有一定的特殊性,提出一种基于灰色系统和时间聚合的适用于舰载机间断型备件的需求预测方法。将备件发生需求定为异常值,利用灰色灾变预测对发生需求的航段进行预测,得到需求发生的时间;采用时间聚合法对备件需求量进行聚合处理,结合各影响因素利用GM(1,N)进行预测,解聚合后得到备件需求数量。实际案例分析表明:该方法预测精度较高,优于Croston 法和Boostrap 法等传统方法。

    • 基于RNN-AFTSM 的PMSM 位置伺服系统控制

      2017, 36(05):44-49. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.013

      摘要 (578) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对炮控永磁同步电机位置伺服系统存在耦合、参数时变,外部扰动等非线性特征,提出了一种快速终端滑模控制策略对上述伺服系统进行控制。针对传统的快速终端滑模控制策略存在固有的抖振现象,提出了一种基于RNN-AFTSM 控制策略。通过构造包含滑模面的自适应律,根据系统所处状态动态修改RNN 网络隐含层节点的输出,以达到提高系统的控制精度和快速响应能力。数值仿真结果表明:采用RNN-AFTSM 控制策略能大大提高 PMSM 位置伺服系统的控制精度和响应速度,同时对系统的鲁棒性也有所提高。

    • 基于蒙特卡罗法的枪弹弹头外弹道散布特性分析

      2017, 36(05):54-56. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.015

      摘要 (520) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对枪弹落点较为随机的问题,对随机因素影响下的枪弹弹头外弹道散布特性分析方法进行研究。分析各随机因素产生的原因,确定各随机因素的概率分布模型,并利用Matlab 软件产生符合各随机因素概率分布的随机数;应用C++语言编制随机外弹道计算程序,通过循环调用各因素随机数进行外弹道虚拟试验,模拟得出多组弹丸落点坐标;利用经典的统计试验法——蒙特卡罗法分析得出弹丸落点的统计特性,结果与试验数据基本吻合。分析结果表明,该研究成果可以为减小弹头落点散布、提高射击精度提供技术支撑。

    • 不同形状的预制钨破片正穿甲钢靶的破孔能力分析

      2017, 36(05):57-61. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.016

      摘要 (742) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:为了探究不同形状和初始动能条件下预制钨破片对中厚钢靶的穿甲问题,采用LS-DYNA 动力显示分析软件分别对不同初速条件下,3 种形状破片撞击钢靶的过程进行仿真模拟。通过对比分析弹靶毁伤形貌和破片速度时程曲线等,得到了形状和初始动能对穿甲威力影响的变化规律。仿真结果表明:相同初始条件下,不同破片形状对钢靶的侵蚀程度不尽相同,但侵彻机理相似;侵彻动能的增加对穿甲威力的提升影响显著,穿甲威力随侵彻动能的增加而增大;初始动能相同时,立方体形破片破孔能力最强,圆柱形破片次之,球形破片最弱;与此同时,立方体形破片在穿甲过程中速度及动能衰减最为严重。

    • 三轮全向移动机器人的航迹推算定位方法

      2017, 36(05):62-65. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.017

      摘要 (1046) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:为提高自主定位机器人的定位精度,设计一种基于三轮全向从动的航迹推算定位机器人机构。机器人的主动轮系统由4 个麦克纳姆轮组成,从动轮系统由3 个全向轮组成。通过离散化航迹推算定位公式计算并更新机器人的位姿信息。最后通过实验测量多种运动方式、不同采样周期下的定位误差。结果表明:该方法可基本满足机器人室内定位要求,为航迹推算定位提供理论依据和实验参考。

    • 基于智能手机远程监控的倒闸服务机器人系统

      2017, 36(05):66-72. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.018

      摘要 (669) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:为解决传统模式下电力系统倒闸操作存在效率低、人力成本高的缺点,设计一种以服务机器人为平台并具有远程移动监控功能的倒闸服务机器人系统。系统本地端以搭载Android 系统的ARM Cotex-A8 工业开发板为主控模块,利用JNI 技术实现ARM 主控模块与专门定制的硬件功能模块交互通信;系统远程监控端以搭载Android 系统的智能手机为远程移动监控平台,通过WiFi 或3G/4G 移动网络实现与服务机器人本地端网络通信。测试结果表明:服务机器人系统可以辅助倒闸操作并且实时远程监控,具有较高的可靠性、稳定性及管理的灵活性。

    • 仿生四足机器人结构设计与运动学分析

      2017, 36(05):73-76. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.019

      摘要 (912) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:为满足四足步行机器人野外探索的任务需求,设计一种具有5 个自由度的机械腿。应用模块化的设计理念将其拆分成基节模块、股节模块和胫节模块进行设计。通过机械腿正运动学分析,在Matlab 仿真环境中计算出机械腿足端工作空间,并结合四足机器人的躯干结构,设计一种连续性的爬行步态,完成其足端轨迹规划,采用梯度投影法对这种冗余机械腿进行逆运动学求解,并在Adams 中进行运动学仿真。仿真结果表明:五自由度冗余机械腿各关节能在尽量避免关节极限角的情况下实现连续爬行步态,且四足机器人的机体质心位移曲线在时间上连续光滑。

    • 基于Kalman 滤波器的智能车模型过弯路径优化控制

      2017, 36(05):77-80. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.020

      摘要 (785) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:以非线性两自由度两轮直立智能车模型作为系统被控对象,设计一种基于卡尔曼滤波算法的过弯路径优化控制算法。运用卡尔曼滤波算法估计车辆行驶状态,根据相似理论Buckingham Pi 定理,应用两轮直立智能模型车进行试验。试验结果表明:所设计的过弯路径优化控制算法能实现智能车以较合理的路径过弯,有效地减少过弯 时间并提高过弯时的稳定性,验证了设计算法的有效性。

    • 六足机器人轮腿结构设计与仿真分析

      2017, 36(05):81-84. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.021

      摘要 (978) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对移动机器人在复杂地形环境适应能力弱的问题,设计一种新型六足轮腿复合式机器人。对机器人的基本结构及轮腿结构进行设计,阐明轮-腿模式转换机理,简述腿式三足步态及轮式步态规划,利用ADAMS 软件对机器人进行动态仿真,并对轮腿结构进行有限元分析。仿真结果表明:六足机器人轮腿结构满足设计要求,能通过转换轮腿结构使机器人以腿式或轮式模式移动,兼具腿式、轮式2 种机器人的优点。 关键词:轮腿式机器人;六足机器人;轮-腿转换;步态规划;仿真

    • 弹跳机器人机构设计及动力学分析

      2017, 36(05):85-87. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.022

      摘要 (771) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:为提高对较高的障碍物或沟渠的适应能力,对弹跳机器人进行机构设计并对其进行动力学理论分析。机器人的弹跳机构以对称形式为基础,选用气缸作为其动力源;以第二类拉格朗日方程和虚位移原理为理论基础,对机构进行动力学分析,并对弹跳机构进行虚拟样机仿真,得出其水平和垂直方向上的位移、速度、加速度的变化曲线图。仿真结果表明:该机器人能够通过较高障碍物,而双作用单活塞气缸的使用则为实现连续跳跃提供了可能性。

    • 一种基于机器人控制软件的构件缺陷管理方案

      2017, 36(05):88-91. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.023

      摘要 (563) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对开源机器人控制软件构件缺陷管理的难题,提出一种分层式构件缺陷管理方案。该方案由缺陷监测层、缺陷诊断层和缺陷隔离恢复层共同作用,通过对系统各构件的运行状态参数的监测、分析,形成缺陷信息表,诊断和评估组合构件的缺陷,恢复或隔离缺陷构件,从系统框架层面实现软件平台构件的缺陷管理。结果表明:该方案能提高缺陷诊断精度,构件恢复或隔离的速度,可为智能机器人研发中缺陷管理提供参考。

    • 四旋翼飞行器悬停建模及控制

      2017, 36(05):92-96. DOI: 10.7690/bgzdh.2017.05.024

      摘要 (701) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:四旋翼飞行器是近几年发展起来的具有低功耗、高机动性的一种无人机,具有较高的军用及民用价值。四旋翼飞行器悬停的控制模型可近似为一个线性定常欠驱强耦合系统。通过建模得出的状态空间表达式的状态矩阵A 的特征值存在正实部,是一个不稳定系统。由于系统的不稳定利用二次型最优控制对系统进行镇定,同时得到悬停状态下某一虚拟能量指标达到最小值时的二次型最优控制。利用Matlab 对系统进行分析及二次型最优控制相关参数的优化。

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