中央高校基本科研业务费专项资金(HEUCFZ1126)
- 作品数：11 被引量：33H指数：4
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- 相关机构：哈尔滨工程大学哈尔滨工业大学中国科学院大学更多>>
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- 基于改进定点二乘的重复使用助推飞行器控制分配研究
- 2012年
- 为适应重复使用助推飞行器(RBV)控制精度和控制可靠性等要求,导致多异类执行机构数量的急剧增加,而各执行机构偏转角、偏转角速率和非连续工作方式的限制影响控制效果。为满足该类飞行器控制系统实时性和控制精度等需求,需要研究计算精度、计算效率更高的控制分配(CA)方法。根据每次迭代所需的浮点运算量,在比较基于二次规划的控制分配算法计算效率的基础上,首先,利用最小代价函数关系将传统定点(FP)二乘优化算法转化为二次规划问题,并给出传统定点二乘优化方法最优解应满足的条件;然后,针对执行机构饱和情况,提出了改进定点(IFP)二乘的控制分配算法以提高计算效率,同时给予详细的推导证明,并基于迭代常数映射的特性,以相邻时刻控制量差的范数达到相关要求给出改进算法的迭代终止条件;最后,基于多种控制分配算法,对所提出的控制分配算法进行了比较仿真,验证该算法的有效性和合理性。
- 许江涛崔乃刚陈阳阳吴限德韩宇
- 关键词：飞行控制
- 基于物质点法的水下爆炸冲击波数值模拟被引量：5
- 2013年
- 水下爆炸载荷计算与数值模拟是水下常规武器设计和舰船、潜艇防护设计中的关键问题。水下爆炸数值模拟中大变形、运动物质交界面和多介质耦合等问题,给基于网格的数值算法带来了很大的困难和挑战。物质点法是一种无网格粒子法,该方法继承了拉格朗日方法和欧拉方法二者的优点。将物质点法扩展到水下爆炸数值模拟中,介绍了水下爆炸数值计算中物质点法的多介质耦合计算过程。分别对TNT球形炸药一维水下爆炸和TNT炸药二维水下爆炸过程进行了数值模拟,计算了冲击波强度,分析了水下爆炸流场参量的空间分布和变化规律,并分别与AUTODYN、COLE经验公式和SPH方法计算结果进行了比较,结果吻合较好,为工程应用提供重要参考。
- 陈卫东杨文淼张帆
- 关键词：水下爆炸数值模拟
- 高能炸药爆轰过程的广义插值物质点法模拟被引量：1
- 2012年
- 针对运用标准物质点法(MPM)对高能炸药爆轰过程进行数值模拟时,由于跨网格误差的存在,求解精度较低,计算稳定性较差等不足,将一种新算法——广义插值物质点法(GIMP)扩展到此类问题的数值模拟中.爆轰气体采用无粘性流体模型来描述,并假设整个爆轰过程是绝热的,建立了欧拉形式的控制方程.高能炸药选用TNT,并采用JWL状态方程进行描述.采用GIMP方法分别对一维板条TNT爆轰和二维聚能装药爆轰进行了数值计算,给出了TNT板条起爆后几个典型时刻的密度、内能和压力分布曲线以及聚能装药爆轰过程中速度矢量图和压力分布云图,成功捕获了聚能装药爆轰过程中的主要物理特征.数值计算结果表明,GIMP比标准MPM在计算精度以及稳定性上都有很大的提高,能够很好地模拟高能炸药的爆轰过程.
- 陈卫东杨文淼
- 关键词：数值模拟
- 球对称形式物质点法及其在水下爆炸中的应用被引量：2
- 2013年
- 利用物质点法求解三维远场水下爆炸冲击响应问题时,爆炸冲击波到达结构物之前传播过程的计算会消耗大量的计算资源,影响求解效率。针对这一问题,并考虑到水下爆炸冲击波在自由场中的传播特点,提出了一维球对称形式的物质点法,对球形炸药水下爆炸过程进行了数值模拟,并与Cole公式以及DYNA计算结果进行了比较,结果吻合较好,验证了一维球对称形式物质点法的正确性。在此基础上,提出了基于物质点法的重映射算法,将爆炸冲击波在自由场中的传播过程在一维球对称模型中进行计算,并将计算结果映射到三维模型中,以便继续完成计算过程,有效避免了计算资源在冲击波传播过程计算上的消耗。
- 陈卫东杨文淼严涵张丰超
- 关键词：水下爆炸
- 水下运载器纵向轨迹自适应跟踪控制被引量：4
- 2013年
- 针对强非线性、大俯仰角运动的水下运载器纵向运动轨迹跟踪问题提出了一类非线性自适应控制方案。首先,直接采用非线性运动模型,在控制器设计过程中引入饱和函数,通过麦克劳林展开公式避免了俯仰角为小角度的假设限制;其次,考虑到运载器非线性运动模型很难给出精确的数学描述并且实际运载器系统存在模型误差,采用在线自适应方法近似逼近其非线性模型;最后,利用Backstepping方法设计了非线性自适应控制器,并利用Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性。半实物仿真结果表明:在考虑测量噪声和参数不确定性的情况下,该算法对给出的3种轨迹的跟踪误差均小于0.5m,俯仰舵偏均小于15°,俯仰力矩均在105N.m量级。结果验证了本文提出的控制系统鲁棒性强,满足跟踪性能要求。
- 白瑜亮崔乃刚吕世良
- 关键词：水下运载器非线性自适应控制BACKSTEPPING方法LYAPUNOV理论
- 多工况下输电铁塔结构系统可靠度计算被引量：4
- 2013年
- 研究了如何在符合国家相关规范规定的前提下,利用可靠性基本理论对输电铁塔结构系统进行可靠性分析。建立了考虑屈曲破坏的安全余量方程;推导了不同工况下失效模式间相关系数的计算公式;将PNET法应用于多工况下铁塔结构系统可靠度计算;系统归纳了针对铁塔结构系统的可靠性分析方法;最后对ZM2型输电铁塔进行了结构系统可靠性分析实例计算。
- 陈卫东李建操于艳春孙刚夏开全
- 关键词：桁架结构输电铁塔系统失效概率可靠性多工况
- 高效识别桁架结构主要失效模式的一种新方法被引量：6
- 2013年
- 在对现有两大类主要失效模式识别方法进行深入分析基础上,针对保留的候选失效元并非都是组成失效模式必备单元的问题展开研究.利用结构力学基本理论,分析了单元失效对残余结构内力影响规律,并推导了其关系式;通过该关系式,证明了具有相同基本失效单元的失效模式间线性相关;结合概率论相关理论,得出主要失效模式一定只包含基本失效单元的结论,由此证实了组成主要失效模式的必备单元就是基本单元;基于结构几何构造分析理论,分析了结构体系的失效形式,讨论了形成结构体系失效的基本单元范围;进而采用对结构进行逐步搭建的思想,建立了基本单元最小存在范围的划分方法;与分支限界法结合提出一种新的桁架结构主要失效模式识别方法;通过算例分析,证实该方法合理有效,且具有较高识别效率,同时能保证不遗漏主要失效模式.
- 陈卫东李建操于艳春杨文淼王巍严涵
- 关键词：桁架结构主要失效模式分支限界法
- 基于隐式增量动态逆的水下运载器出水姿态控制被引量：1
- 2013年
- 显式动态逆控制直接利用非线性对消来实现对系统的精确线性化,但由于实际模型存在不确定性因而会造成在对消过程中存在逆误差,使得控制的鲁棒性难以保证。在解决水下运载器出水运动问题中,由于存在较强的不确定性,显式动态逆控制无法消除逆误差的影响。出水过程中水动力变化剧烈同时海浪强烈作用,因此需要对姿态控制问题进行着重研究。在仿射形式的水下运载器出水运动数学模型基础上,推导并得到了隐式增量形式的动态逆控制律,利用层叠结构思想将系统划分为慢快两个回路。在时标分离的慢快回路基础上,引入状态变化率反馈,设计了不依赖精确数学模型的隐式增量控制律,提高了控制的鲁棒性。基于隐式动态逆相应的控制算法,考虑海浪作用、水动力参数摄动以及测量噪声的影响下,对水下运载器出水姿态进行跟踪控制,验证了控制律的有效性和合理性。
- 白瑜亮崔乃刚郭继峰许江涛
- 关键词：水下运载器
- 微推进器射流流场数值模拟研究被引量：1
- 2013年
- 微型推进器的工质流动过程中,由于尺度的微型化引起的低雷诺数和大面体比下粘性损失带来的影响比常规尺度更为明显。利用DSMC方法对侧壁有射流的微喷管流场进行了数值模拟研究。通过对不同射流气体及不同射流位置的流场模拟表明:相对于无射流条件,有射流条件下微喷管的推力、比冲和推力系数等性能参数都得到了较大提高。射流口的位置需根据具体喷管尺寸合理设置,以避免扩张段主流体产生斜激波影响推进器性能。
- 杨海威李桐
- 关键词：微推进器数值模拟
- 基于改进等效平面法的结构系统可靠性分析被引量：5
- 2012年
- 将复相关理论引入到结构系统可靠性分析中,推导了并联体系等效功能函数的递推公式,提出了复相关等效平面法.解决了等效平面法等效原则中不包含相关性信息的问题,克服了等效平面法计算并联体系误差大的缺点.通过算例证明该方法有较高的计算精度,优于传统结构系统可靠性分析方法,适合大型结构系统的可靠性分析.
- 陈卫东李建操
- 关键词：可靠度
