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基于多维振动响应GSC-TARMA模型的时变结构模态参数辨识
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作者 余磊 刘莉 +1 位作者 马志赛 康杰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期183-192,共10页
针对多维振动响应测量信号下的仅输出时变结构模态参数辨识问题,基于广义随机约束时变自回归滑动平均模型(Generalized stochastic constraints time-dependent auto-regressive moving average,GSC-TARMA),拓展出广义随机约束向量时变... 针对多维振动响应测量信号下的仅输出时变结构模态参数辨识问题,基于广义随机约束时变自回归滑动平均模型(Generalized stochastic constraints time-dependent auto-regressive moving average,GSC-TARMA),拓展出广义随机约束向量时变自回归滑动平均模型(Generalized stochastic constraints vector time-dependent auto-regressive moving average,GSC-VTARMA)。为降低计算复杂度,进一步提出改进的GSC-VTARMA模型(GSC-VTARMA~*),并利用时变刚度数值系统与移动质量简支梁时变结构实验系统的非平稳振动响应信号对所提模型进行了验证。通过与单维GSC-TARMA模型和传统的泛函序列向量时变自回归滑动平均(Functional series vector time-dependent auto-regressive moving average,FS-VTARMA)模型进行对比,辨识结果表明:相较于GSC-VTARMA模型,GSC-VTARMA~*模型在保持辨识精度相同的前提下降低了计算复杂度;相较于单维GSC-TARMA模型, GSC-VTARMA~*模型具有更高的数据利用率与辨识鲁棒性;GSC-VTARMA~*模型具有与传统的FS-VTARMA模型相近的辨识精度,但由于采用了递推算法,该模型计算效率更高,在线辨识能力更强。 展开更多
关键词 时变结构 模态参数辨识 多维振动响应 广义随机约束
考虑附加力影响的弹性体远程火箭弹弹道分析
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作者 魏钊 龙腾 +2 位作者 李怀建 王祝 刘莉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期196-204,共9页
远程火箭弹具有长细比大、射程远的特点,为提高弹道分析精度,有必要充分考虑气动弹性和其它附加力的影响。以远程火箭弹非线性运动方程为基础,考虑气动弹性效应,分别采用细长体理论和气动导数法计算弹身和弹翼舵面产生的非定常气动力,... 远程火箭弹具有长细比大、射程远的特点,为提高弹道分析精度,有必要充分考虑气动弹性和其它附加力的影响。以远程火箭弹非线性运动方程为基础,考虑气动弹性效应,分别采用细长体理论和气动导数法计算弹身和弹翼舵面产生的非定常气动力,并考虑地球自转和发动机燃料变化所引起的附加力以及地球曲率的影响,建立弹性体远程火箭弹六自由度运动模型。通过弹道仿真,对比分析气动弹性、附加力和结构刚度对远程火箭弹脱靶量的影响。仿真对比结果表明,气动弹性和附加力都对远程火箭弹脱靶量产生影响,且附加力与气动弹性高度耦合,在考虑气动弹性效应的前提下,附加力对远程火箭弹脱靶量的影响被显著放大,因此在全弹道仿真分析中必须同时考虑气动弹性和附加力的耦合影响;弹体结构刚度越小,远程火箭弹的脱靶量越大,在远程火箭弹初步设计中,应保证弹体结构刚度以确保命中精度。 展开更多
关键词 远程火箭弹 气动弹性 附加力 结构刚度 全弹道仿真 脱靶量
针对高维优化问题的快速追峰采样方法
3
作者 武宇飞 龙腾 +1 位作者 史人赫 WANG G Gary 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期138-146,共9页
基于计算试验设计和代理模型的近似优化策略在现代复杂系统工程设计中得到了广泛应用,其中追峰采样方法(Modepursuing sampling, MPS)是一种代表性的近似优化策略。分析并针对MPS处理高维优化问题时效率低下的缺陷,提出了基于重点设计... 基于计算试验设计和代理模型的近似优化策略在现代复杂系统工程设计中得到了广泛应用,其中追峰采样方法(Modepursuing sampling, MPS)是一种代表性的近似优化策略。分析并针对MPS处理高维优化问题时效率低下的缺陷,提出了基于重点设计空间的快速追峰采样方法(RMPS-SDS),将重点设计空间的思想引入MPS框架,定制了一套样本点分配策略以增强MPS的局部搜索能力与收敛速度,从而提高求解高维优化问题的效率。采用一系列标准数值测试问题和工程设计问题检验RMPS-SDS方法的性能,并与MPS和GA进行了对比研究。研究结果表明,在相同模型调用次数前提下,RMPS-SDS的优化结果更接近理论全局最优解,且鲁棒性更好。与标准MPS相比,RMPS-SDS方法求解高维优化问题的效率、收敛性和鲁棒性都具有明显优势,更具有工程实用性。 展开更多
关键词 追峰采样 自适应代理模型 近似优化 重点设计空间 全局优化
结合离线知识的时变结构模态参数在线辨识
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作者 岳振江 刘莉 +1 位作者 余磊 康杰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期137-150,共14页
飞行器的结构模态参数在线获取对其高效、可靠运行具有重要意义。传统时变结构模态参数辨识方法存在辨识虚假结果较多,抵抗测量数据中的极端异常值能力差等问题,难以有效应用于在线过程。建立一种基于长短时记忆网络的时变结构模态参数... 飞行器的结构模态参数在线获取对其高效、可靠运行具有重要意义。传统时变结构模态参数辨识方法存在辨识虚假结果较多,抵抗测量数据中的极端异常值能力差等问题,难以有效应用于在线过程。建立一种基于长短时记忆网络的时变结构模态参数在线辨识网络模型,通过数据集构建过程离线地引入先验信息,同时结合模型自身特性,有效提升制约在线辨识应用的可靠性。实验结果表明:在不同时变规律下,与传统辨识方法相比,在线辨识模型能有效缓解虚假结果问题,同时保证辨识结果的连续性;采用α稳定分布模型对脉冲噪声进行建模,验证了其在测量数据包含由于偶发因素产生的极端异常值时在线辨识鲁棒性。 展开更多
关键词 时变结构 模态辨识 在线 深度学习 虚假模态 脉冲噪声
火星进入器作强迫震荡运动壁面脉动压力数值模拟 预览
5
作者 石小潘 赵瑞 +2 位作者 荣吉利 袁武 李齐 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期148-155,共8页
为研究超声速阶段进入器作强迫震荡运动对壁面脉动压力环境的影响规律,本文耦合进入器刚体运动方程与流体力学方程,采用动网格技术,对火星进入器模型开展非定常数值模拟,获取壁面不同位置处的脉动压力信息。研究表明:在超声速阶段,进入... 为研究超声速阶段进入器作强迫震荡运动对壁面脉动压力环境的影响规律,本文耦合进入器刚体运动方程与流体力学方程,采用动网格技术,对火星进入器模型开展非定常数值模拟,获取壁面不同位置处的脉动压力信息。研究表明:在超声速阶段,进入器作强迫震荡运动诱导的脉动压力远大于进入器保持相对静止时仅由非定常流动诱导的脉动压力。来流马赫数为1.2时,进入器作强迫震荡运动对脱体激波影响较小,脱体激波强度较弱且形态变化较小,攻角的震荡导致同一测点距离脱体激波的位置发生周期性改变,舱体迎风面及配平翼迎风面的脉动压力环境主要受攻角变化的影响;来流马赫数为3时,进入器作强迫震荡运动对脱体激波的影响较大,脱体激波震荡剧烈,诱导舱体迎风面及配平翼迎风面产生极其恶劣的脉动压力环境,功率谱分析表明激波震荡诱导的脉动压力能量主要集中在30 Hz左右。 展开更多
关键词 火星进入器 强迫震荡 脉动压力环境 频谱分析
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基于约束EGO的对地观测卫星多学科设计优化 被引量:1
6
作者 龙腾 刘建 +3 位作者 陈余军 史人赫 袁斌 刘莉 《机械工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期133-142,共10页
在对地观测卫星的总体设计阶段,为提高卫星性能及设计效率,建立以卫星覆盖幅宽和地面分辨率综合指标为目标的数学模型进行优化。考虑轨道、控制、有效载荷、电源以及结构5个分系统的设计变量及约束条件并梳理存在的耦合关系,建立较为详... 在对地观测卫星的总体设计阶段,为提高卫星性能及设计效率,建立以卫星覆盖幅宽和地面分辨率综合指标为目标的数学模型进行优化。考虑轨道、控制、有效载荷、电源以及结构5个分系统的设计变量及约束条件并梳理存在的耦合关系,建立较为详尽的多学科设计优化(Multidisciplinary design optimization,MDO)分析模型,并采用定点迭代法进行多学科分析(Multidisciplinary analysis,MDA)。引入自适应罚函数法处理约束条件,提出一种约束高效全局优化算法(C-EGO)。将C-EGO应用于标准工程测试算例,并与遗传算法(Genetic algorithm,GA)和考虑约束的追峰采样算法(Constraint importance mode pursuing sampling,Ci MPS)代理模优化方法的优化结果进行比较,C-EGO显示出较高的优化效率。最后,将C-EGO应用到对地观测卫星的多学科设计优化问题,与遗传算法(GA)和CiMPS相比,C-EGO能够高效地获取满足复杂约束的最优设计方案。研究结果表明C-EGO求解能够较高效地求解对地观测卫星MDO问题,所建立的卫星多学科设计优化模型与提出的高效的C-EGO方法为卫星MDO研究提供了参考。 展开更多
关键词 对地观测卫星 高效全局优化 多学科设计优化 代理模型 自适应罚函数
基于动态逆和动态滑模的双通道机动飞行控制 被引量:3
7
作者 杨盛毅 刘超 +1 位作者 唐胜景 杨伟力 《系统仿真学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期156-163,170共9页
针对微小型四旋翼飞行器大角度快速机动飞行控制问题,提出一种基于动态逆与滑模控制的新型双通道机动飞行控制方法。通过滑模控制与动态逆结合,使系统对模型的不确定性及气动干扰有较好的鲁棒性,动态滑模有效地避免了系统抖振,且构造新... 针对微小型四旋翼飞行器大角度快速机动飞行控制问题,提出一种基于动态逆与滑模控制的新型双通道机动飞行控制方法。通过滑模控制与动态逆结合,使系统对模型的不确定性及气动干扰有较好的鲁棒性,动态滑模有效地避免了系统抖振,且构造新的滑模面和飞行器姿态四元数正则模型,提高了控制精度,解决了飞行器奇异问题;动态逆则改善了系统的动态响应特性,在逆系统设计中,由于系统具有零动态,给出了该零动态的稳定性分析。仿真结果证明了控制方案的控制效果。 展开更多
关键词 动态逆 动态滑模 机动飞行 零动态
结构应变模态参数辨识的最小二乘复频域方法 预览 被引量:1
8
作者 周思达 曹博远 周小陈 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第6期17-22,共6页
由于应变模态对结构状态的敏感性, 其在结构在线健康监测和损伤识别方面比位移模态更具优势.利用应变和位移的关系, 将最小二乘复频域方法应用到结构应力应变分析中, 建立基于应变测量数据的结构动力学参数频域辨识方法.由于应变模态和... 由于应变模态对结构状态的敏感性, 其在结构在线健康监测和损伤识别方面比位移模态更具优势.利用应变和位移的关系, 将最小二乘复频域方法应用到结构应力应变分析中, 建立基于应变测量数据的结构动力学参数频域辨识方法.由于应变模态和位移模态是同一种物理状态的不同表达形式, 两者在数学表达上有相似性.首先建立以应变为变量的参数化公分母模型, 在此基础上将非线性最小二乘问题进行线性化, 得到加权线性最小二乘的方程误差.然后采用基于缩减正则方程的算法进行求解, 减少计算量, 并通过对模型参数施加约束来避免参数冗余.然后,设计并搭建一个自由梁的实验结构系统, 利用光纤布拉格光栅应变传感器测量结构动应变数据, 根据最小二乘复频域方法, 基于应变测量数据辨识得到频率和阻尼比, 与传统的基于加速度测量数据的辨识结果相吻合.另外, 辨识所得应变模态振型与仿真结果也具有一致性.因此, 数值仿真和实验验证表明, 文中提出的基于最小二乘复频域方法能够准确辨识结构应变模态. 展开更多
关键词 振动与波 应变模态 模态参数辨识 最小二乘复频域法 模态实验
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多学科设计优化技术发展及在航空航天领域的应用 预览 被引量:4
9
作者 龙腾 刘建 +2 位作者 孟令涛 史人赫 刘莉 《航空制造技术》 2016年第3期24-33,共10页
首先指出了多学科设计优化(MDO)对于现代飞行器设计的意义和多学科设计优化的主要研究内容。在调研国内外参考文献的基础上,分别对面向MDO的飞行器建模技术、灵敏度分析技术、优化算法、代理模型技术、MDO策略以及MDO框架6项关键技术... 首先指出了多学科设计优化(MDO)对于现代飞行器设计的意义和多学科设计优化的主要研究内容。在调研国内外参考文献的基础上,分别对面向MDO的飞行器建模技术、灵敏度分析技术、优化算法、代理模型技术、MDO策略以及MDO框架6项关键技术发展状况以及MDO在航空航天领域的应用状态进行了总结和概述,最后指出了技术的未来研究方向以及MDO在航空航天领域进一步推广所需要解决的问题。 展开更多
关键词 多学科设计优化 飞行器设计 航空航天
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基于计算试验设计与代理模型的飞行器近似优化策略探讨 预览 被引量:14
10
作者 龙腾 刘建 +3 位作者 WANG G Gary 刘莉 史人赫 郭晓松 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第14期79-105,共27页
现代飞行器设计优化中广泛应用高精度分析模型以提高设计可信度与综合性能,但是也带来了计算复杂性问题。为了有效缓解计算耗时的问题,基于计算试验设计与代理模型的飞行器近似优化策略成为研究热点。近似优化策略通过构造合理的近似模... 现代飞行器设计优化中广泛应用高精度分析模型以提高设计可信度与综合性能,但是也带来了计算复杂性问题。为了有效缓解计算耗时的问题,基于计算试验设计与代理模型的飞行器近似优化策略成为研究热点。近似优化策略通过构造合理的近似模型引导优化过程快速收敛到最优解,从而达到降低计算成本,缩短设计周期的目的。根据广泛的文献调研,对飞行器近似优化策略的发展现状进行详细探讨。给出近似优化策略的定义、求解流程、特点以及关键技术。对计算试验设计方法、代理模型方法、精度校验与代理模型选择方法等技术进行综述。围绕静态与自适应两类近似优化策略,重点讨论典型的代理模型管理与更新策略与收敛准则。针对飞行器多学科设计优化问题,探讨近似优化策略与分解策略在求解效率与收敛性方面的技术特点。通过数值算例对各项关键技术的特点进行较详尽的对比分析与总结,并依托飞行器设计优化工程实例对近似优化策略的综合性能进行探讨,指出不同近似优化策略的适用范围。研究结果表明,飞行器近似优化策略在优化效率、全局收敛性以及鲁棒性等方面体现出较显著的优势,具有良好的工程应用前景。指出飞行器近似优化策略的未来研究方向。 展开更多
关键词 飞行器设计 代理模型 近似 计算试验设计 优化策略 多学科设计优化优化 全局优化
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移动最小二乘法的时变结构模态参数辨识 预览 被引量:3
11
作者 杨武 刘莉 +1 位作者 周思达 马志赛 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期79-85,共7页
研究时变结构模态参数辨识,基于泛函矢量时变自回归模型(Functional series vector time-dependent AR model,FS-VTAR)提出一种改进的移动最小二乘法的时变结构模态参数辨识方法。该方法源于无网格法中构造形函数进行局部近似的思想,... 研究时变结构模态参数辨识,基于泛函矢量时变自回归模型(Functional series vector time-dependent AR model,FS-VTAR)提出一种改进的移动最小二乘法的时变结构模态参数辨识方法。该方法源于无网格法中构造形函数进行局部近似的思想,引入带权正交基函数对移动最小二乘(Moving least square,MLS)的基函数进行改进,使得在辨识时间域内构造形函数矩阵过程中不再出现数值条件问题,从而提高了计算精度。把时变系数在形函数上线性展开,利用最小二乘法得到形函数的系数,从而得到时变系数。把时变模型特征方程转换为广义特征值问题提取出模态参数。利用时变刚度系统非平稳振动信号验证该方法,结果表明:改进的移动最小二乘法相比于传统的FS-VTAR模型能有效地避免基函数形式的选择和很高的基函数阶数且更加高效,相比于移动最小二乘法能有效地避免辨识过程中的数值问题,具有更高的模态参数辨识精度。 展开更多
关键词 时变结构 模态参数辨识 移动最小二乘法 带权正交基函数 时变AR模型
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基于本征正交分解和代理模型的高超声速气动热模型降阶研究 被引量:5
12
作者 陈鑫 刘莉 岳振江 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期462-472,共11页
气动热弹性分析是高超声速飞行器设计的关键技术之一。高超声速飞行器气动热的准确快速预测是气动热弹性分析的重要前提。针对当前气动加热工程计算、数值计算和实验研究均不能很好满足设计要求的问题,采用本征正交分解(POD)与代理模... 气动热弹性分析是高超声速飞行器设计的关键技术之一。高超声速飞行器气动热的准确快速预测是气动热弹性分析的重要前提。针对当前气动加热工程计算、数值计算和实验研究均不能很好满足设计要求的问题,采用本征正交分解(POD)与代理模型(Surrogate)技术结合的模型降阶(POD-Surrogate)方法,建立了一种快速高效的高超声速气动热降阶模型框架。针对典型高超声速三维翼面气动热预测研究结果表明:当保留的POD基模态个数大于20时,PODKriging方法和POD-RBF(Radial Basis Function)方法的降阶模型得到的翼面温度分布与计算流体力学(CFD)计算温度L∞平均误差分别达到6%和14%,相对均方根误差(NRMSE)平均误差分别达到4%和12%,继续增加POD的基模态并不能提高降阶模型的预测精度;针对高超声速机翼气动热计算,POD-Kriging方法比POD-RBF方法具有更高的精度;针对典型的高超声速三维翼面气动热预测表明:基于POD-Surrogate方法的气动热降阶模型具有较高的精度和效率。 展开更多
关键词 高超声速 气动热 本征正交分解 代理模型 降阶模型
基于设计能力的设计资源聚合方式 预览 被引量:1
13
作者 曹啸博 许承东 +1 位作者 胡春生 刘朝阳 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2296-2311,共16页
为实现复杂产品设计过程中设计资源的合理分配与重用,对各类设计资源的聚合方式进行了研究.针对复杂产品设计过程中的设计资源组织与优化需求,提出了设计资源聚合方式的研究侧重点.对资源聚合进行了定义,并规范了资源聚合过程中应该遵... 为实现复杂产品设计过程中设计资源的合理分配与重用,对各类设计资源的聚合方式进行了研究.针对复杂产品设计过程中的设计资源组织与优化需求,提出了设计资源聚合方式的研究侧重点.对资源聚合进行了定义,并规范了资源聚合过程中应该遵循的原则.对设计资源的设计能力属性与设计行为方式进行了分析,建立了设计资源模型与设计能力模型.从设计能动性的角度提出了知识类资源模块化和实体类资源单元化两种聚合方式,并给出了相关实例.两种设计资源聚合方式被集成应用到弹箭产品集成设计平台中,相关功能模块的应用效果证明了两种设计资源方式的可行性. 展开更多
关键词 资源聚合 面向服务架构 虚拟设计单元 设计能力 产品设计
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基于过滤器技术的约束粒子群优化算法 预览 被引量:2
14
作者 王祝 刘莉 +1 位作者 龙腾 寇家勋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期137-143,共7页
工程设计中处理约束优化常采用罚函数法,但其优化结果敏感于惩罚因子,针对特定的实际问题往往需要多次试验以得到合适的罚因子取值。为了避免反复的参数选取测试过程,将过滤器约束处理机制和粒子群优化(Particle swarm optimization... 工程设计中处理约束优化常采用罚函数法,但其优化结果敏感于惩罚因子,针对特定的实际问题往往需要多次试验以得到合适的罚因子取值。为了避免反复的参数选取测试过程,将过滤器约束处理机制和粒子群优化(Particle swarm optimization, PSO)相结合用于求解约束优化问题。过滤器方法基于多目标规划中的支配思想,以一组互不支配点所对应的目标值与违背度对构成过滤器,利用其处理约束可以避免使用罚函数。基于过滤器的约束 PSO 算法在粒子进化过程中,对各粒子历史最优解和粒子群历史最优解分别构造滤器,并依据可行性优先的粒子比较准则从对应的过滤器中选择最优解从而实现粒子的更新。然后,利用工程优化设计标准算例和翼型优化设计实例,将过滤器PSO算法和罚函数PSO算法、遗传算法进行比较研究,结果表明过滤器PSO算法能够获得较好的约束优化设计结果,是求解约束优化问题的一种有效方法。 展开更多
关键词 粒子群优化 过滤器 约束优化 全局优化
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考虑自动驾驶仪特性的自适应模糊动态面滑模制导律设计 预览 被引量:5
15
作者 商巍 唐胜景 +2 位作者 郭杰 马悦悦 张尧 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期660-667,共8页
针对导弹拦截高机动性目标的问题,基于自适应模糊逼近策略和动态面滑模控制思想,提出了一种新型的拦截制导律。建立了考虑自动驾驶仪动态延迟特性的弹目相对运动方程,以零化视线角速率为出发点,设计了基于自适应趋近率的动态面滑模制导... 针对导弹拦截高机动性目标的问题,基于自适应模糊逼近策略和动态面滑模控制思想,提出了一种新型的拦截制导律。建立了考虑自动驾驶仪动态延迟特性的弹目相对运动方程,以零化视线角速率为出发点,设计了基于自适应趋近率的动态面滑模制导律,同时设计了综合视线角速率以及弹目距离的自适应模糊方法,对变结构项进行逼近。仿真结果表明,针对高机动性目标,该制导方法能够有效地去除抖振,并且具有良好的制导精度。 展开更多
关键词 控制科学与技术 制导律 自适应模糊逼近 动态面滑模控制 自动驾驶仪特性
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制导弹药末段目标截获概率研究 预览 被引量:6
16
作者 刘骁 唐胜景 +1 位作者 朱大林 郭杰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期287-293,共7页
针对末制导弹药对地面目标攻击时是否加入中制导环节,研究其末段飞行过程中与目标的几何位置关系,采用快速计算与解析方法分析其打击地面固定目标时导引头对目标的角度截获。通过空中散布椭球和地面散布椭圆的近似计算得到视场角计算公... 针对末制导弹药对地面目标攻击时是否加入中制导环节,研究其末段飞行过程中与目标的几何位置关系,采用快速计算与解析方法分析其打击地面固定目标时导引头对目标的角度截获。通过空中散布椭球和地面散布椭圆的近似计算得到视场角计算公式,进而建立一般的数学模型,并从统计概率角度,得到末制导目标截获概率,根据3σ原则判断是否加入中制导环节。同时研究了零控脱靶量与末制导修正距离,结果表明末制导修正能力满足零控脱靶量。仿真发现导引头开机位置距离目标逐渐变小时,视场角的置信区间先减小、后增大。计算了不同干扰因素对视场角置信区间的影响,结果表明水平风对视场角分布的影响比侧风的影响要大。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 末制导 目标探测 蒙特卡洛法 截获概率
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移动质量简支梁耦合时变系统建模与实验设计 预览 被引量:4
17
作者 马志赛 刘莉 +1 位作者 周思达 杨武 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期913-920,共8页
建立了移动质量简支梁耦合时变系统的动力学模型 ,通过数值仿真分析了移动质量速度及加速度对耦合时变系统模态参数的影响 ,得到移动质量诱导产生的附加阻尼.设计并搭建移动质量简支梁实验系统 ,通过参考实验得到实验系统的初始阻尼 ,... 建立了移动质量简支梁耦合时变系统的动力学模型 ,通过数值仿真分析了移动质量速度及加速度对耦合时变系统模态参数的影响 ,得到移动质量诱导产生的附加阻尼.设计并搭建移动质量简支梁实验系统 ,通过参考实验得到实验系统的初始阻尼 ,并分别采用频域和时域模态参数辨识方法对质量块不同移动速度下的实验系统进行辨识.结果表明 ,所建立动力学模型能够对移动质量问题进行准确描述 ,实验系统可为时变结构动力学分析的理论研究提供实验支持 ,特别是对时变结构模态参数辨识方法进行实验验证. 展开更多
关键词 移动质量 简支梁 时变系统 实验系统设计
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基于信赖域的动态径向基函数代理模型优化策略 预览 被引量:16
18
作者 龙腾 郭晓松 +1 位作者 彭磊 刘莉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期184-190,共7页
为了提高飞行器等复杂工程系统的设计质量与优化效率,基于代理模型的优化得到广泛应用。将信赖域思想引入基于代理模型的优化中,提出基于信赖域的采样空间更新策略,进而发展了一种基于信赖域的动态径向基函数代理模型优化策略(Trust... 为了提高飞行器等复杂工程系统的设计质量与优化效率,基于代理模型的优化得到广泛应用。将信赖域思想引入基于代理模型的优化中,提出基于信赖域的采样空间更新策略,进而发展了一种基于信赖域的动态径向基函数代理模型优化策略(Trust region based dynamic radial basis function,TR-DRBF)。通过Maximin拉丁超方试验设计方法选取样本点,选用径向基函数方法构造代理模型,采用全局优化算法对所构造的代理模型进行优化,根据已知信息进行信赖域采样空间更新,在其内部选取新增样本点并更新代理模型,直至优化收敛。将本优化策略用于标准数学测试算例和工字梁设计优化实例,并与国内外现有研究成果进行比较,证明了TR-DRBF在优化效率和全局收敛性方面都有较好的表现,尤其是针对高维优化问题时,TR-DRBF具有更显著的优势。 展开更多
关键词 径向基函数 动态代理模型 多学科设计优化 信赖域
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航天器编队姿态与轨道耦合协同控制器设计 预览 被引量:3
19
作者 张翀 王彦恺 《新型工业化》 2014年第8期30-36,共7页
针对伴随航天器对参考航天器绕飞的模型,考虑航天器编队飞行相对姿态与相对轨道之间的耦合关系,建立了姿轨耦合六自由度非线性动力学模型,针对空间摄动和多种干扰力矩以及模型不确定性因素的影响,利用幂次趋近律滑模变结构控制方法,设... 针对伴随航天器对参考航天器绕飞的模型,考虑航天器编队飞行相对姿态与相对轨道之间的耦合关系,建立了姿轨耦合六自由度非线性动力学模型,针对空间摄动和多种干扰力矩以及模型不确定性因素的影响,利用幂次趋近律滑模变结构控制方法,设计了一种姿轨耦合协同控制器,来实现编队飞行相对姿态与相对轨道的同步控制,并利用Lyapunov函数证明了系统的稳定性。仿真结果表明,在空间摄动的不断干扰下,航天器可以沿着理想的相对轨道运行,相对姿态具有快速稳定性,收敛时间约为500s,最大误差量约为0.2%,可以得出伴随航天器对参考航天器具有良好的轨道与姿态跟踪能力。 展开更多
关键词 编队飞行 姿轨耦合控制 滑模变结构控制
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变后掠变展长飞行器动力学建模与动态响应分析 预览 被引量:3
20
作者 杨贯通 唐胜景 +1 位作者 赵林东 郭杰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期102-107,共6页
飞行器机翼后掠角和展长动态变化时,气动力、转动惯量、压力中心和质心等关键参数都发生剧烈变化.基于Newton-Euler方法建立了包含5个刚体的变后掠变展长飞行器的动力学模型,推导了由于变形所产生的附加气动力和气动力矩.在纵向上解耦... 飞行器机翼后掠角和展长动态变化时,气动力、转动惯量、压力中心和质心等关键参数都发生剧烈变化.基于Newton-Euler方法建立了包含5个刚体的变后掠变展长飞行器的动力学模型,推导了由于变形所产生的附加气动力和气动力矩.在纵向上解耦简化了动力学方程,基于准定常气动力模型,分析了不同变形形式和变形速度下的纵向动态响应.研究结果表明,后掠角和展长的变化对动力学特性影响较大,但不同的变化速度对结果影响不大.通过合适的变形方式和变形速度的结合可以弱化变形过程中的动力学参数波动,减小控制系统的负担. 展开更多
关键词 应用力学 无人机 变后掠变展长 动力学建模 动态响应
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