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小口径弹丸侵彻双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构的弹道特性

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上海交通大学学报 2025年第1期59卷 139-150页

作者：刘洋佐徐诚马吴宁任杰张震东南京理工大学机械工程学院南京210094

通过有限元仿真的方法研究双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构的抗侵彻性能,利用小口径弹丸侵彻9种双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构,获得双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构的弹道特性.通过仿真得到弹丸侵彻过程中姿态变化,建立弹丸侵彻双箭头胞元的动力... 详细信息

通过有限元仿真的方法研究双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构的抗侵彻性能,利用小口径弹丸侵彻9种双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构,获得双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构的弹道特性.通过仿真得到弹丸侵彻过程中姿态变化,建立弹丸侵彻双箭头胞元的动力学仿真模型.仿真模拟表明:当上下面层厚度不变,仅增大芯层双箭头夹角,蜂窝夹芯结构的弹道极限随之降低.对于相同蜂窝夹芯结构,子弹初始速度与结构动能吸收率存在非线性关系,存在某一速度区间使得蜂窝夹芯结构抗侵彻性能最佳.侵彻过程中弹丸周向存在应力分布不均现象,产生非对称作用使弹丸受力环境变化,导致弹丸姿态角改变,最终引起弹丸的侵彻弹道失稳.

关键词：负泊松比蜂窝夹芯结构小口径枪弹侵彻

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防空武器站模糊自适应滑模位置控制设计方法

北京理工大学学报 2014年第1期34卷 16-21页

作者：马吴宁徐诚南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

针对特种防空武器站伺服系统负载变化范围大、发射扰动力矩强和跟踪精度要求高等特点,提出了一种模糊调节的伺服系统滑模位置控制器设计方法.采用滑模控制抑制参数摄动及外界干扰,采用模糊规则调节滑模趋近速度并削弱滑模抖振.仿真和实... 详细信息

针对特种防空武器站伺服系统负载变化范围大、发射扰动力矩强和跟踪精度要求高等特点,提出了一种模糊调节的伺服系统滑模位置控制器设计方法.采用滑模控制抑制参数摄动及外界干扰,采用模糊规则调节滑模趋近速度并削弱滑模抖振.仿真和实验结果表明,该控制策略不仅保证了系统的响应速度和动态精度,而且对负载扰动和系统参数摄动具有较强的鲁棒性.

关键词：防空武器站伺服系统模糊控制滑模控制

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火箭炮位置跟踪双自由度反推控制方法

兵工学报 2013年第4期34卷 484-489页

作者：马吴宁徐诚郭亚军南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

针对火箭炮负载变化范围大、发射扰动力矩强和跟踪精度要求高等特点,提出了一种双自由度反推控制方法。根据伺服系统数学模型进行逆向递推,设计了控制律,利用自由度因子调整控制参数,并通过Lyapunov函数证明了闭环控制系统的稳定性。对... 详细信息

针对火箭炮负载变化范围大、发射扰动力矩强和跟踪精度要求高等特点,提出了一种双自由度反推控制方法。根据伺服系统数学模型进行逆向递推,设计了控制律,利用自由度因子调整控制参数,并通过Lyapunov函数证明了闭环控制系统的稳定性。对系统外界干扰及参数摄动的位置控制进行了仿真研究,并实验研究了系统调转、等速及正弦跟踪特性。仿真与实验结果表明,该方法保证了系统的响应速度和控制精度,对负载扰动和参数摄动具有很强的鲁棒性。

关键词：兵器科学与技术火箭炮伺服控制双自由度反推负载扰动参数摄动鲁棒性

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机电伺服系统鲁棒自适应重复控制

上海交通大学学报 2016年第9期50卷 1486-1492页

作者：邓文翔马吴宁姚建勇南京理工大学机械工程学院南京210094

针对执行周期性任务的机电伺服系统,设计了一种基于傅里叶级数近似的鲁棒自适应重复控制器,以抑制呈现一定周期性的建模不确定性对伺服性能的不利影响.通过对周期性的建模不确定性进行傅里叶级数近似,将自适应补偿和误差符号积分鲁棒(RI... 详细信息

针对执行周期性任务的机电伺服系统,设计了一种基于傅里叶级数近似的鲁棒自适应重复控制器,以抑制呈现一定周期性的建模不确定性对伺服性能的不利影响.通过对周期性的建模不确定性进行傅里叶级数近似,将自适应补偿和误差符号积分鲁棒(RISE)反馈相结合,其中自适应律用于处理系统参数不确定性,而RISE鲁棒控制律则可抑制其他非周期性建模不确定性,且鲁棒增益可自动调节.基于Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统半全局渐近稳定,且系统所有信号有界.仿真结果表明,所提出的控制策略具有很好的建模不确定性抑制能力,可显著提高机电伺服系统的跟踪精度.

关键词：机电伺服系统建模不确定性周期性鲁棒自适应重复控制

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无人机箱式发射控制系统设计与仿真

无人机箱式发射控制系统设计与仿真

作者：马吴宁南京理工大学

学位级别：硕士

现代干扰或攻击型无人机正朝着多联装、高火力密度、高机动性、低成本、隐蔽性优越的方向发展，因此对无人机发射系统提出了新的要求。本文针对干扰或攻击型无人机的作战特点，提出了无人机箱式发射系统的概念。根据无人机箱式发射系... 详细信息

现代干扰或攻击型无人机正朝着多联装、高火力密度、高机动性、低成本、隐蔽性优越的方向发展，因此对无人机发射系统提出了新的要求。本文针对干扰或攻击型无人机的作战特点，提出了无人机箱式发射系统的概念。根据无人机箱式发射系统作战使用、总体要求和总体方案，进行了无人机箱式发射控制系统设计，主要工作如下： (1)进行了无人机箱式发射控制系统总体方案设计;(2)运用集散控制和嵌入式系统进行了无人机箱式发射控制系统软、硬件设计;(3)运用电液一体化系统建模与仿真方法和MATLAB软件，对箱式发射起竖液压系统进行了仿真分析，为无人机箱式发射起竖机构控制系统研制提供了理论依据;(4)从容错和电磁兼容两个方面，实现了无人机发射控制系统的可靠性设计，满足了现代化战争条件下无人机武器系统对可靠性的高要求。所完成工作为无人机箱式发射控制系统研制提供了理论支撑和技术指导。

关键词：无人机发射控制系统集散控制电液仿真

交流伺服系统的Ziegler-Nichols PI控制

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机床与液压 2012年第15期40卷 91-93页

作者：马吴宁徐诚南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

针对永磁伺服系统速度调节器性能较差的问题,提出Ziegler-Nichols PI控制方法。介绍了控制器结构组成及从理论上分析了Ziegler-Nichols PI调节原理;通过大量的仿真实验,详细研究控制器参数对系统性能的影响,得到有关参数选取及控制器设... 详细信息

针对永磁伺服系统速度调节器性能较差的问题,提出Ziegler-Nichols PI控制方法。介绍了控制器结构组成及从理论上分析了Ziegler-Nichols PI调节原理;通过大量的仿真实验,详细研究控制器参数对系统性能的影响,得到有关参数选取及控制器设计规律。结果表明,该方法具有较强的鲁棒性及自调节能力。

关键词：交流伺服系统永磁电机 Ziegler—Nichols PI控制调节因子

考虑泄漏的无杆式高压气动弹射器内弹道精确建模及试验

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兵工学报 2023年第7期44卷 1867-1880页

作者：王雪琴马吴宁马大为王尚龙张震东南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 陆军研究院工程设计研究所江苏南京210016

无杆式高压气动弹射器因开口的固有结构决定其存在一定量的泄漏,为此设计并开展样机泄漏测试试验。基于由实验数据拟合的标准干空气热力学状态方程,分别按理想气体和真实气体对比计算泄漏率,并拟合泄漏率随压力、行程变化的经验公式。... 详细信息

无杆式高压气动弹射器因开口的固有结构决定其存在一定量的泄漏,为此设计并开展样机泄漏测试试验。基于由实验数据拟合的标准干空气热力学状态方程,分别按理想气体和真实气体对比计算泄漏率,并拟合泄漏率随压力、行程变化的经验公式。建立考虑动态泄漏、真实气体效应及真实开阀规律的精确内弹道模型,对考虑和不考虑泄漏两种工况的结果进行对比,并详细分析考虑泄漏的弹射过程中热力学参数与负载运动参数的变化规律,将其与弹射试验数据、流体仿真结果进行对比。研究结果表明:按理想气体计算的泄漏率比真实气体偏小约4%;泄漏率不超过4%/s;考虑泄漏的精确内弹道模型计算结果与弹射试验数据、流体仿真结果均基本一致,具有较高的计算精度。

关键词：无杆式高压气动弹射器真实开阀规律内弹道泄漏真实气体效应

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武器站伺服系统的模糊神经自适应PI控制

火力与指挥控制 2013年第3期38卷 144-147页

作者：马吴宁徐诚霍龙南京理工大学机械工程学院南京210094

针对武器站伺服控制中存在的转动惯量和负载力矩变化大、冲击力矩强等特点,提出了一种模糊神经自适应PI控制策略,运用于自动武器站转速控制。该策略采用双输入单输出的结构,根据模糊神经原理,将转速误差及误差积分作为模糊神经PI控制器... 详细信息

针对武器站伺服控制中存在的转动惯量和负载力矩变化大、冲击力矩强等特点,提出了一种模糊神经自适应PI控制策略,运用于自动武器站转速控制。该策略采用双输入单输出的结构,根据模糊神经原理,将转速误差及误差积分作为模糊神经PI控制器的输入量,经Sugeno模型的神经网络处理之后得到的输出值。由PI值推导出的初值能够使系统快速响应,提高了自适应能力。仿真及实验结果表明该控制策略具有更好的稳定性和动态跟踪精度。

关键词：自动控制技术模糊神经自适应参数摄动伺服控制

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两级提拉式单侧弹射装置内弹道建模与优化

兵工学报 2017年第3期38卷 466-475页

作者：姚琳马大为马吴宁任杰仲健林王泽林南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

为延长导弹压缩空气弹射的有效推力行程,提出一种新型两级提拉式单侧冷弹射方案。采用Peng-Robinson真实气体方程,建立了弹射内弹道模型;在Simulink中搭建内弹道求解模块、在ADAMS中建立了冷弹射方案的虚拟样机,以气缸输出力、气缸位移... 详细信息

为延长导弹压缩空气弹射的有效推力行程,提出一种新型两级提拉式单侧冷弹射方案。采用Peng-Robinson真实气体方程,建立了弹射内弹道模型;在Simulink中搭建内弹道求解模块、在ADAMS中建立了冷弹射方案的虚拟样机,以气缸输出力、气缸位移和速度为状态变量,实现联合仿真,获得了内弹道参量的变化规律,并基于小型原理样机试验对仿真结果进行了验证。验证结果表明:第1级低压室压强先升后降;气缸换级过程中,低压室温度、压强与导弹加速度发生突变,但对导弹速度、位移影响较小。以气源容积最小为目标函数,选定约束条件和设计变量,应用遗传算法进行优化设计。优化后的气源容积降低了64.5%,优化结果大大提高了发射装置的机动性。研究结果验证了新型两级提拉式单侧冷弹射方案的可行性。

关键词：兵器科学与技术导弹冷弹射两级提拉式气缸单侧弹射装置真实气体效应优化设计