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火箭发射燃气流二次燃烧数值研究

宇航学报 2017年第5期38卷 542-549页

作者：谢政谢建常正阳杜文正火箭军工程大学兵器发射理论与技术军队重点实验室火箭军工程设计研究院

为研究二次燃烧对火箭地下热发射排焰环境的影响,采用9组分11步反应的H_2-CO燃烧模型模拟火箭出井过程中发动机的燃气流与空气二次燃烧过程,运用域动分层动网格技术,对火箭运动区域进行更新,数值研究二次燃烧对井内流场温度、压力载荷... 详细信息

为研究二次燃烧对火箭地下热发射排焰环境的影响,采用9组分11步反应的H_2-CO燃烧模型模拟火箭出井过程中发动机的燃气流与空气二次燃烧过程,运用域动分层动网格技术,对火箭运动区域进行更新,数值研究二次燃烧对井内流场温度、压力载荷以及火箭出井速度和时间的影响。数值结果表明,富燃燃气与空气混合发生二次燃烧,导致井内局部燃气流温度、压力升高,但在井底导流锥冲击区、排焰道转弯区以及箭体底部和箭体壁面部位温度、压力载荷分布受二次燃烧的影响较小,相对变化率均不大于8.33%;火箭出井速度和时间受二次燃烧的影响可以忽略。

关键词：火箭热发射燃气流二次燃烧数值仿真

基于EKF-LESO级联观测的永磁直线同步电机无传感器线性自抗扰控制

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振动与冲击 2019年第21期38卷 53-61,70页

作者：董家臣高钦和陈志翔牛海龙火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点实验室

为克服永磁直线同步电机(Permanent-Magnet Linear Synchronous Motor, PMLSM)敏感扰动、易受噪声影响诱发抖振的不足,摆脱位置传感器对电机伺服系统的束缚,构建了一种以线性自抗扰控制器(Linear Active Disturbance Rejection Control,... 详细信息

为克服永磁直线同步电机(Permanent-Magnet Linear Synchronous Motor, PMLSM)敏感扰动、易受噪声影响诱发抖振的不足,摆脱位置传感器对电机伺服系统的束缚,构建了一种以线性自抗扰控制器(Linear Active Disturbance Rejection Control, LADRC)为核心、扩展卡尔曼滤波算法(Extended Kalman Filter, EKF)和线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer, LESO)级联观测的PMLSM无传感器矢量控制系统。首先从理论上分析了控制系统的误差来源,通过推导得出在输入量测信号存在慢时变偏差的情况下,LESO对除第1阶和第n+1阶外的"中阶"状态进行观测时观测精度不受影响的结论;进而以此为依据,提出了EKF+LESO的级联观测方式,搭建了无传感器位置环自抗扰控制系统。通过仿真对LESO的容错性、对控制系统的跟随能力和噪声抑制能力进行了验证,实验结果则进一步表明,所设计系统能够准确实现直线电机的速度观测,系统运行平稳,具有较好的实用性。

关键词：永磁直线同步电机扩张状态观测器扩展卡尔曼滤波级联观测线性自抗扰控制

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基于空间联合的红外舰船数据增强方法

红外与激光工程 2021年

作者：黄攀杨小冈卢瑞涛常振良刘闯火箭军工程大学光电控制技术重点实验室

针对红外舰船目标图像数据少、获取难度高等问题，结合图像的几何变化以及金字塔生成对抗网络的特征拟合，提出一种几何空间与特征空间联合的红外舰船目标图像数据增强方法。首先，利用基于几何空间的几何变换、混合图像及随机擦除等图... 详细信息

针对红外舰船目标图像数据少、获取难度高等问题，结合图像的几何变化以及金字塔生成对抗网络的特征拟合，提出一种几何空间与特征空间联合的红外舰船目标图像数据增强方法。首先，利用基于几何空间的几何变换、混合图像及随机擦除等图像变换方法对红外舰船目标图像进行增强；再次，根据红外舰船图像特点，改进金字塔生成对抗网络（SinGAN），在生成器引入In-SE通道间注意力机制模块，增强小感受野特征表达，使其更适合用于红外舰船目标；最后，在数据集层面联合基于几何空间的几何数据变换和基于特征空间的生成对抗网络两种方法，完成对原始数据集的数据增强。以YOLOv3、SSD、R-FCN和Faster R-CNN目标检测算法为基准模型，开展红外舰船图像数据增强仿真实验，采用增强数据训练的网络模型的舰船目标检测平均精度（mAP）均提高了10%左右，验证了所提方法在小样本红外舰船图像数据增强方面的可行性，为提高红外舰船目标检测算法提供了数据基础。

关键词：红外图像舰船目标生成对抗网络数据增强

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线性扩张状态观测器的观测误差讨论

控制与决策 2019年第12期34卷 2576-2584页

作者：高钦和董家臣火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点实验室

给出一种量化表述线性扩张状态观测器(LESO)观测误差的近似方法.通过线性化"总扰"项,从时域内推导出LESO的观测误差解析式,包括动态响应部分和稳态静差部分.进而提出将静差解析式作为观测误差的量化表达式,并使用该方法讨论LESO取不同... 详细信息

给出一种量化表述线性扩张状态观测器(LESO)观测误差的近似方法.通过线性化"总扰"项,从时域内推导出LESO的观测误差解析式,包括动态响应部分和稳态静差部分.进而提出将静差解析式作为观测误差的量化表达式,并使用该方法讨论LESO取不同构建方式对观测精度产生的影响,分析建模不准确、输入量存在偏差情况下观测器的容错能力.仿真结果很好地验证了讨论结论的正确性,从而间接证明了将量化表达式作为一种描述LESO观测精度的近似方法的可行性.

关键词：线性扩张状态观测器线性化观测静差构建方式容错性

偏二甲肼大气氧化生成亚硝基二甲胺(NDMA)的机理

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含能材料 2019年第1期27卷 35-40,90页

作者：黄丹刘祥萱王煊军杨玉雪慕晓刚火箭军工程大学导弹装备安全技术实验室陕西西安710025

为确定大气中偏二甲肼(UDMH)转化为亚硝基二甲胺(NDMA)的反应路径,采用量子化学方法对UDMH在大气中氧化生成NDMA的反应机理进行了研究,在B3LYP/6-311+G(d,p)和M06-2X/6-311+G(d,p)水平上对反应体系的反应物、中间体、过渡态及产物进行... 详细信息

为确定大气中偏二甲肼(UDMH)转化为亚硝基二甲胺(NDMA)的反应路径,采用量子化学方法对UDMH在大气中氧化生成NDMA的反应机理进行了研究,在B3LYP/6-311+G(d,p)和M06-2X/6-311+G(d,p)水平上对反应体系的反应物、中间体、过渡态及产物进行了几何构型优化和频率计算,在CCSD(T)/aug-cc-pVTZ水平下进行单点能校正,构筑了反应的势能剖面。结果表明,UDMH氧化反应引发的过程是一个脱氢或加氧过程;考虑到大气中氧化剂(HO·/O_3/O_2)的浓度,不同氧化剂引发UDMH反应速率的比例关系为v(O_3)≈10~4×v(HO·)≈10~8×v(O_2)。因此UDMH在大气氧化的引发过程中最主要是被O_3氧化,UDMH摘除氢原子后生成中间体(CH_3)_2NN(H)·(IM1)。IM1在大气环境中HO·、HO_2·及O_3作用下都可以转化为NDMA,臭氧参与过程将降低反应活化能,促进NDMA在大气中生成。

关键词：偏二甲肼((UDMH) 亚硝基二甲胺(NDMA) 氧化机理量子化学

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随机退化应力作用下设备剩余寿命预测方法

兵工学报 2022年第3期43卷 712-719页

作者：许晓东唐圣金谢建于传强王凤飞韩洋洋火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点学科实验室陕西西安710025

有效的剩余寿命预测对设备可靠性与安全性起着关键作用,不确定的内部老化状态和外部使用工况导致的随机退化应力会极大地影响设备的退化速率和健康状况。提出一种新的随机退化应力作用下的设备剩余寿命预测方法。将随机退化应力引入老... 详细信息

有效的剩余寿命预测对设备可靠性与安全性起着关键作用,不确定的内部老化状态和外部使用工况导致的随机退化应力会极大地影响设备的退化速率和健康状况。提出一种新的随机退化应力作用下的设备剩余寿命预测方法。将随机退化应力引入老化过程,基于维纳过程建立随机应力作用下的设备老化模型,提出融合期望最大化算法和粒子群优化算法的先验参数离线估计方法;在贝叶斯框架下在线更新随机系数,推导剩余寿命预测结果的概率密度分布函数。基于锂电池实验退化数据验证了所提方法的有效性。结果表明,考虑随机应力对设备退化规律的影响,能够有效提高剩余寿命的预测精度并降低预测结果的不确定性。

关键词：剩余寿命预测随机退化应力维纳过程贝叶斯框架期望最大化算法粒子群优化算法

科学规划创新标准严密组织构建军队院校新型实验室体系——以火箭军工程大学实验室改革重组为例

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中国现代教育装备 2017年第9期 17-19页

作者：吴强武文锋刘建火箭军工程大学陕西西安710025 空军工程大学陕西西安710051

以火箭军工程大学实验室改革实践为依据,分析了当前军队院校实验室建设管理方面存在的主要问题,明确了实验室认证整合的思路、目标、措施、方法,为构建军队院校新型实验室体系提供有益借鉴。

关键词：实验室体系问题导向创新发展改革探索

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基于RBF神经网络的磁屏蔽性能计算方法

系统工程与电子技术 2018年第8期40卷 1832-1838页

作者：吕志峰张金生王仕成李婷火箭军工程大学精确制导与仿真实验室陕西西安710025

针对磁屏蔽性能理论计算存在的不足,提出了基于径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络的磁屏蔽性能理论计算方法。首先,采用控制变量法对影响磁屏蔽性能的独立参数进行分离并建模;然后,利用RBF神经网络对非独立参数进行建模;最... 详细信息

针对磁屏蔽性能理论计算存在的不足,提出了基于径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络的磁屏蔽性能理论计算方法。首先,采用控制变量法对影响磁屏蔽性能的独立参数进行分离并建模;然后,利用RBF神经网络对非独立参数进行建模;最后,将训练好的RBF神经网络模块与分离出来的独立参数模型进行结合,得到磁屏蔽装置的磁屏蔽性能计算模型。通过对矩形磁屏蔽装置的磁屏蔽性能进行仿真计算,结果表明,提出的基于RBF神经网络的磁屏蔽性能理论计算方法与有限元数值法的最大相对误差为10.3%,95%的拟合结果与数值计算结果的相对误差在8%以内,与传统解析法相比,该方法更加接近数值法的求解精度,更适用于工程估算。

关键词：地磁导航惯导系统磁屏蔽装置磁屏蔽性能径向基函数神经网络控制变量法

基于弹性基础柔性梁的重载轮胎面内胎体与胎侧耦合建模及参数辨识

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振动与冲击 2018年第6期37卷 28-35页

作者：刘志浩高钦和刘准王旭火箭军工程大学兵器科学与技术军队重点实验室西安710025

提出一种针对胎侧径向长度和胎体宽度比值(扁平比)接近1的重载子午轮胎的面内中低频试验模态分析、动力学建模和参数辨识方法。针对重载轮胎扁平比大的特点,开展柔性胎体与周向分布胎侧单元耦合的试验模态测试方法研究;建立考虑胎体面... 详细信息

提出一种针对胎侧径向长度和胎体宽度比值(扁平比)接近1的重载子午轮胎的面内中低频试验模态分析、动力学建模和参数辨识方法。针对重载轮胎扁平比大的特点,开展柔性胎体与周向分布胎侧单元耦合的试验模态测试方法研究;建立考虑胎体面内弯曲和充气效应、胎侧惯性力和分段刚度的胎体-周向分布胎侧-轮毂耦合动力学模型,推导轮胎面内耦合固有频率解析解;开展结构参数辨识研究,预测高阶模态固有频率。结果表明:(1)重载轮胎在0~180 Hz和180~300 Hz频段内分别为柔性胎体与周向分布胎侧单元的同向与反向振动;(2)基于柔性胎体-周向分布胎侧单元-轮毂质量块耦合的模态分析和动力学建模方法可准确表征300 Hz范围内重载轮胎面内振动特征。

关键词：轮胎动力学重载子午胎柔性胎体-周向分布胎侧单元-轮毂质量块耦合欧拉梁试验模态分析参数辨识