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一种带有末端弹体姿态角约束的非线性制导律

中国惯性技术学报 2015年第2期23卷 232-237页

作者：李新三汪立新刘国辉闫循良王明建丁邦平第二炮兵工程大学三系西安710025 第二炮兵工程大学士官学院青州262500

针对带有末端多约束的三维非线性制导问题,设计了一种通用模型预测静态规划制导算法。该制导算法通过向后迭代求解权矩阵微分方程对控制量进行更新,将动态优化问题转化为静态优化问题,计算效率得以提高。阐述了通用模型预测静态规划制... 详细信息

针对带有末端多约束的三维非线性制导问题,设计了一种通用模型预测静态规划制导算法。该制导算法通过向后迭代求解权矩阵微分方程对控制量进行更新,将动态优化问题转化为静态优化问题,计算效率得以提高。阐述了通用模型预测静态规划制导算法的基本原理,详细给出了基于通用模型预测静态规划算法的制导律设计过程。所设计的制导律满足末端法向加速度约束,因此,间接满足末端弹体姿态角约束。仿真时考虑目标的机动方式和落角约束,仿真结果表明,末端位移偏差小于0.5 m,末端落角可控制在0.01°范围内,末端法向加速度小于0.01 m/s2,该制导律能够很好地满足末端位移、落角和法向加速度约束。

关键词：通用模型预测静态规划制导律落角约束法向加速度约束弹体姿态角约束

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一种低成本地磁匹配导航方法

西安电子科技大学学报 2013年第1期40卷 118-122,188页

作者：陈励华王仕成刘志国孙渊第二炮兵工程大学三系陕西西安710025

针对地磁匹配依赖惯性系统信息的现状,提出了仅利用磁测计和里程计的低成本地磁场定位方法.为解决搜索空间过大的问题,以遗传算法在匹配区域搜索可能的航迹.遗传算法用相关性度量作为适应度函数,并以定向而非随机方式实现变异.仿真结果... 详细信息

针对地磁匹配依赖惯性系统信息的现状,提出了仅利用磁测计和里程计的低成本地磁场定位方法.为解决搜索空间过大的问题,以遗传算法在匹配区域搜索可能的航迹.遗传算法用相关性度量作为适应度函数,并以定向而非随机方式实现变异.仿真结果显示,在仅提供地磁场测量信息与测点间距的条件下,该方法能够以较小误差有效实现任意形状航迹的匹配.

关键词：地磁匹配遗传算法相关性度量定向变异搜索策略

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基于小波-强跟踪滤波的陀螺漂移在线预测

振动.测试与诊断 2015年第1期35卷 82-87+189页

作者：张伟杜党波胡昌华周志杰张建勋第二炮兵工程大学信息工程系第二炮兵工程大学控制工程系

为进一步提高陀螺漂移预测精度,根据陀螺一次项漂移系数非平稳时间序列的特点,针对其数据的突变和趋势相较强的问题,提出一种基于小波和多重次优渐消因子强跟踪滤波相结合的非平稳时间序列在线预测方法,并将其应用于陀螺一次项漂移系数... 详细信息

为进一步提高陀螺漂移预测精度,根据陀螺一次项漂移系数非平稳时间序列的特点,针对其数据的突变和趋势相较强的问题,提出一种基于小波和多重次优渐消因子强跟踪滤波相结合的非平稳时间序列在线预测方法,并将其应用于陀螺一次项漂移系数预测。实验结果表明,该方法能有效改善数据突变和较强趋势项所带来的状态估计不准、进而造成预测不准的问题,提高了预测精度。

关键词：小波分析强跟踪滤波陀螺漂移多重次优渐消因子

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一种新型光滑粒子动力学固壁边界施加模型

物理学报 2015年第9期64卷 375-388页

作者：刘虎强洪夫陈福振韩亚伟范树佳第二炮兵工程大学动力工程系第二炮兵96151部队

由于Lagrange粒子法的本质,固壁边界条件的施加一直是光滑粒子动力学方法的难点之一.本文从固壁边界的物理原理出发,应用多层虚粒子表征固壁边界,提出了一种新型固壁边界施加模型.将虚粒子看作流体的扩展,计算中虚粒子密度保持不变,压... 详细信息

由于Lagrange粒子法的本质,固壁边界条件的施加一直是光滑粒子动力学方法的难点之一.本文从固壁边界的物理原理出发,应用多层虚粒子表征固壁边界,提出了一种新型固壁边界施加模型.将虚粒子看作流体的扩展,计算中虚粒子密度保持不变,压力、速度等参数通过对流体粒子的插值获得,虚粒子有条件的参与控制方程的计算,对流体的密度/压力产生影响,通过压力梯度隐式地表征壁面与流体之间的作用强度并对流体粒子施加沿壁面法线方向的斥力作用,防止流体粒子对壁面的穿透.数值算例测试结果表明,与现有固壁边界施加方法相比,本文方法更加符合流体与固壁边界作用的物理原理,可以简单、有效地施加固壁边界条件,方便地应用于具有复杂几何边界的问题,获得稳定的流场形态、规则的粒子秩序及良好的速度、压力等参量的分布.

关键词：光滑粒子动力学固壁边界虚粒子法

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变化地磁场预测的支持向量机建模

地球物理学报 2013年第1期56卷 127-135页

作者：易世华刘代志何元磊齐玮第二炮兵工程大学西安710025

变化地磁场建模与预测是地磁导航、空间环境监测等领域的重要研究课题.由于变化地磁场属于日地系统中的一部分,受多种因素的制约影响,且其变化本身也具有较强的前后相关性.本文综合空间和地面监测数据,以变化地磁场地面观测数据、地方... 详细信息

变化地磁场建模与预测是地磁导航、空间环境监测等领域的重要研究课题.由于变化地磁场属于日地系统中的一部分,受多种因素的制约影响,且其变化本身也具有较强的前后相关性.本文综合空间和地面监测数据,以变化地磁场地面观测数据、地方时、太阳射电流量和行星际磁场南向分量等为输入,采用支持向量机方法,建立了变化地磁场综合模型,并进行预测.结果表明,在地磁活动Kp指数小于4时,预测3h平均绝对误差小于1.61nT.

关键词：变化地磁场地磁导航空间环境监测支持向量机建模预测

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位场向下延拓的改进迭代维纳滤波法

地球物理学报 2014年第6期57卷 1958-1967页

作者：曾小牛刘代志李夕海牛超杨晓君卢世坤第二炮兵工程大学西安710025

根据维纳滤波理论导出的位场向下延拓滤波器为最佳下延滤波器,但因其实现需要已知待求位场和噪声的功率谱而在实际应用中受到限制.针对该问题,本文首先提出一种基于位场径向平均功率谱的位场噪声水平估计方法,进而利用偏差准则求取正则... 详细信息

根据维纳滤波理论导出的位场向下延拓滤波器为最佳下延滤波器,但因其实现需要已知待求位场和噪声的功率谱而在实际应用中受到限制.针对该问题,本文首先提出一种基于位场径向平均功率谱的位场噪声水平估计方法,进而利用偏差准则求取正则化参数,实现位场正则化向下延拓;然后将位场正则化下延结果的功率谱作为待求位场功率谱的估计初值,采用带修正项的迭代维纳滤波方法来更新对待求位场功率谱的估计,最后提出本文的位场向下延拓改进迭代维纳滤波方法.基于理论重力模型数据及航磁实测数据进行了向下延拓对比试验,结果表明,改进迭代法具有较好的收敛性,且下延精度优于Tikhonov正则化法和递增型维纳滤波法.

关键词：位场向下延拓迭代维纳滤波 Tikhonov正则化径向平均功率谱偏差准则

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基于无模型方法的混沌系统自适应控制

物理学报 2013年第10期62卷 65-71页

作者：王跃钢文超斌杨家胜左朝阳崔祥祥第二炮兵工程大学西安710025

传统的混沌控制方法大多需要获知混沌系统的模型知识,但是工业实际中系统的参数经常是未知的,与此同时系统建模过程当中经常会不可避免地存在未建模的动态不确定性,这种情况下常规的混沌控制方法不能取得优化的控制性能指标.为解决此问... 详细信息

传统的混沌控制方法大多需要获知混沌系统的模型知识,但是工业实际中系统的参数经常是未知的,与此同时系统建模过程当中经常会不可避免地存在未建模的动态不确定性,这种情况下常规的混沌控制方法不能取得优化的控制性能指标.为解决此问题,提出了一类基于无模型方法的混沌系统自适应控制算法.该算法基于数据驱动,无需混沌系统的先验知识,无需训练过程,在线调整参数较少,是一种低成本的控制器.数学证明了该控制系统的稳定性,仿真结果说明了这种理论的有效性.

关键词：混沌控制自适应无模型数据驱动

一种FBG靶式流量传感的结构设计及实验研究

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光电子．激光 2015年第3期26卷 529-534页

作者：刘春桐王鹏致李洪才吴荣晶第二炮兵工程大学

针对传统液压系统检测中存在的传感器体积较大、测量精度不高等问题,设计了一种基于光纤Bragg光栅(FBG)的一体式靶式流量传感器。在分析FBG及靶式流量传感原理的基础上,设计一种结构紧凑、便于密封和拆装的一体式靶片,将置于流体中迎流... 详细信息

针对传统液压系统检测中存在的传感器体积较大、测量精度不高等问题,设计了一种基于光纤Bragg光栅(FBG)的一体式靶式流量传感器。在分析FBG及靶式流量传感原理的基础上,设计一种结构紧凑、便于密封和拆装的一体式靶片,将置于流体中迎流靶片所受的与流速成对应关系的冲击力转化成FBG波长的漂移,双FBG对称粘贴于悬臂梁上下表面的中轴线上,在提高传感灵敏度的同时,有效解决了温度与应变的交叉敏感问题。通过砝码干校实验测得传感器的灵敏度为3.55pm/g,其对应的流量灵敏度为0.076L/s。实验结果表明,双FBG中心波长的变化总量与加载在靶片上的质量有良好的线性关系,灵敏度是单个FBG灵敏度的2倍,且几乎不受环境温度的影响,稳定性、可靠性较好。

关键词：光纤Bragg光栅(FBG) 流量传感靶式结构等强度悬臂梁

指向Lyapunov指数及其在单输入单输出系统故障检测中的应用

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物理学报 2014年第22期63卷 104-112页

作者：杨东东马红光徐东辉刘浩淼第二炮兵工程大学西安710025

针对单输入单输出系统的故障检测，采用混沌振荡器作为激励源，并利用非一致延迟时间法对被测系统输出时间序列进行相空间重构。在相空间中平衡点附近定义了指向Lyapunov指数，并用其对被测系统输出在相空间中平衡点附近特征结构进行分... 详细信息

针对单输入单输出系统的故障检测，采用混沌振荡器作为激励源，并利用非一致延迟时间法对被测系统输出时间序列进行相空间重构。在相空间中平衡点附近定义了指向Lyapunov指数，并用其对被测系统输出在相空间中平衡点附近特征结构进行分析，实现了对单输入单输出系统的故障检测。仿真结果表明，被测系统的参数变化将会引起相空间中平衡点附近特征结构的改变，指向Lyapunov指数对其变化敏感。

关键词：混沌激励指向Lyapunov指数故障检测单输入单输出系统