基于遗传算法的仿真转台控制器优化设计与应用

针对仿真转台系统的时变性、模型的不确定性等特点，提出采用基于遗传算法的PID自适应控制器，实现控制器参数的在线自寻优。试验结果表明，该控制算法具有很强的鲁棒性、抑制外界干扰性和良好的动态性能。     

仿真转台伺服系统动态模型辨识与计算

仿真转台广泛应用于光电制导导引头及其对抗的仿真,对某型仿真转台进行高精度模型辨识可以有效提高系统的动态控制精度和设计效率。基于此,提出了一种转台伺服系统频率特性自动测试方法,根据测试数据采用参数递阶辨识方法分段拟合得到了被控对象的高精度传递函数模型。辨识结果与实测数据相比:在体现伺服系统重要特征的中低频段,幅度绝对误差1 d B,相位绝对误差2°;在高频段,得到了复杂的机械谐振环节特性,验证了被控对象传递函数模型的准确性。对于转台的动态精度计算,采用频率设计分析建模方法,结合被控对象高精度传递函数和实际校正环节模型得到了转台的动态精度计算模型,通过比较同一输入情况下实测动态误差与模型输出误差数据验证了模型准确性,结果表明了该方法的有效性。建立的动态精度计算模型能够反映实际系统的动态过程和动态误差变化规律,也为同类设备伺服系统的模型辨识和动态精度分析计算提供了方法。     

汽车模拟碰撞用液压缓冲器的动态仿真

汽车模拟碰撞(台车试验)用缓冲装置是汽车零部件安全试验中一个非常关键的设备。应用孔口节流理论，建立了汽车模拟碰撞用液压缓冲器的力学模型，同时对主要参数对模型的影响进行了具体的讨论。试验证明，进行参数优化后，计算曲线能够很好地模拟试验曲线。该仿真过程可以为类似液压缓冲器的理论建模和调试提供依据。     

三轴飞行模拟仿真转台的设计及控制问题研究

论述了三轴仿真转台的总体设计布局，驱动元件及控制方案等问题，分析了影响转台控制系统性能的因素并提出了相应的解决措施。最后，对转台最重要的指标之一低速问题进行了详细的探讨。     

多模式混合推进悬停控制与半物理仿真系统

随着空间任务复杂度的提高,相对运动控制地面验证系统的设计难度日益增加,尤其对于地球静止轨道卫星,相对运动构型涉及伴飞、绕飞、悬停等各种形式。针对静止轨道卫星悬停控制的新需求,基于相对轨道参数描述方法,采用半长轴差和偏心率差两个参数对面内"水滴"悬停构型的形成进行了深入研究,提出了一种多模式混合推进模式下的面内悬停两参数设计方法,并设计了一套通用的空间运动仿真验证系统,位置精度达毫米量级。对该构型的制导控制律进行了半物理验证,半实物仿真位置估计误差约为20 m(3σ),结果表明制导控制律正确,所提出的验证方法可推广应用于其它相对运动控制技术的地面验证。     

基于Pro/E的三轴转台装配与运动学仿真

利用工程软件Pro／ENGINEER Wildfire对UUT型三轴转台进行了三维实体造型设计：以给定的装配序列为条件，在Pro／Animation环境中实现了转台各零部件的装配过程仿真：运用Pro／E的MDX模块，完成了给定运动条件下的转台运动学仿真，获取了反映被测试件运动情况的运动参数曲线，并对转台实施了干涉的动态检查。最后，将仿真过程中的动画输出并保存为多媒体视频文件，为转台设计方案的交流与评估以及转台产品的制造奠定基础。     

用三轴转台减小陀螺加速度表输入失调角的试验研究

为了减小陀螺加速度表输入失调角，从理论上分析了陀螺加速度表输入失调角存在对陀螺加速度表测试精度的影响，提出了利用三轴转台设计减小陀螺加速度表输入失调角的试验方法。试验结果表明，利用三轴转台可以成功地将陀螺加速度表测试精度提高一个数量级。     

一种新型高精度大功率电动飞行仿真转台的驱动方案设计

针对一种新型电动飞行仿真转台高精度、大功率的突出特点,设计了十分有效的驱动方案。首先简要介绍了该电动飞行仿真转台的主要技术指标,然后提出了高精度大功率飞行仿真转台驱动方案的详细设计策略,驱动方案中采用PWM功率放大器驱动,最后给出了该驱动方案在飞行仿真转台控制系统中的设计实现。实际应用表明:该驱动方案可以很好地满足新型电动飞行仿真转台的高精度、大功率要求,具有很强的抗干扰性和鲁棒性,完全适合在高精度大功率电动仿真转台上应用。     

三轴运动模拟转台的结构对称性与动力学计算

本文给出了三轴运动模拟转台动力学相互作用的计算公式，并讨论了它的结构对称性问题。     

激光捷联惯组的双轴位置转台标定仿真

研究了利用双轴位置转台标定时，水平基准误差和北向基准误差对激光捷联惯组（LSIMU）标定精度的影响。首先建立了LSIMU标定模型和生成惯性器件信息的仿真算法，接着设计了LSIMU标定方案和数据处理方法，最后对LSIMU标定进行仿真和分析。仿真结果表明：水平基准误差为0．4’时，加速度计标定误差将达到116×10^-6；当北向基准误差大于5°时，陀螺标定误差将超过0．0001。     

Coordination of the Motion Parameters within Step-by-Step Integration for Dynamic Equation

A method is presented that coordinates the calculation of the displacement, velocity and acceleration of structures within the time-steps of different types of step-by-step integration. The dynamic equation is solved using an energy equation and the calculating data of the original method. The method presented is better than the original method in terms of calculating postulations and is in better conformity with the system's movement. Take the Wilson-θ method as an example. By using the coordination process, the calculation precision has been greatly im proved (reducing the errors by approximately 90% ), and the greater part of overshooting of the calculation result has been eliminated. The study suggests that the mal-coordination of the motion parameters within the time-step is the major factor that contributes to the result errors of step-by-step integration for the dynamic equation.     

有杆抽油系统动态特性的计算机仿真

本文建立了有杆抽油系统动态特性仿真的综合数学模型．即应用数值积分法建立转子运动规律的仿真模型和应用差分法建立抽油杆柱纵向振动的仿真模型。本文提出了一种叠代方法较好地解决了两子系统之间相互耦合的问题，给出了一种便于应用的井下边界条件的仿真方法。     

惯导仿真器的软件设计

本文介绍了惯导仿真器的功能，软件自顶向下的设计方法，程序结构化的功能模块划分，并给出相应的程序框图。     

一种用于振动疲劳试验研究的典型翼面模拟件

为开展飞机典型翼面结构振动疲劳问题及相关试验技术的研究,参考某型飞机垂尾翼面设计了其模拟件。在有限元分析软件Abaqus中建立其有限元模型,进行该模拟件的动力学分析和优化,使其模拟某飞机垂尾的前三阶模态。结合模态振型分析,给出一种确定单点振动载荷最优加载点的方法。窄带随机试验结果表明,模拟件达到了设计要求,可以用于某飞机垂尾翼面振动疲劳问题及相关试验技术的研究。     

马氏体相变过程中形核、失稳及多界面微结构的动力学模拟

材料发生相变的过程中会出现失稳、滞后回线及多界面的微结构等复杂现象，而稳定性的丧失使其动力学方程的求解十分困难。对于形状记忆合金中的马氏体相变，相变过程中材料的等效杨氏模量变为负值，使得传统的动力学方程成为病态的，无法直接求解，必须要进行正则化。而相变的滞后回线与微结构的出现也说明经典的弹性理论不再适用，必须要引入新的能量项以能刻画这些现象。本文在非线性弹性理论的框架下，引入应变梯度界面能和位移非均匀能，利用变分原理建立了材料相变的一维动力学模型。高阶项的引入极大地改善了方程的性质，使数值求解成为可能。计算结果表明，该模型确能较有效地描述相变时的失稳与微结构。     

Reptation Motion of Animals in a Fluid

The plane problem of reptation motion of a biological object in a viscous fluid is solved analytically in a long-wave approximation. The motion if laminar. Computational expressions and asymptotic estimates are obtained for the axial and shear forces, expended energy, and motion trajectory. Results of a numerical analysis of the solution are given.__________Translated from Prikladnaya Mekhanika i Tekhnicheskaya Fizika, Vol. 46, No. 5, pp. 106–115, September–October, 2005.     

反应合成Cu//FeS复合材料摩擦磨损分子动力学模拟

通过分析摩擦磨损试验后Cu//FeS复合材料的透射电子显微镜和扫描电子显微镜照片,分别建立Cu//Cu接触表面和Cu//FeS接触表面两种模型.分子动力学模拟表明,铜铜摩擦副间主要发生黏着磨损;Cu//FeS摩擦过程中,FeS形成结实且紧密的层状结构,并且沿密排面(0001)方向滑移,且滑动只发生在中间层内部.试验结果证实Cu//FeS复合材料耐磨性能优于纯铜摩擦材料,FeS自润滑材料在铜基复合材料中起到了良好的减磨作用.     

超磁致伸缩换能器系统动力学特性分析

根据第一压磁理论建立超磁致伸缩换能器系统含有平方、立方项非线性动力学模型,利用非线性振动近似解析方法对换能器系统进行分析,揭示了换能器系统非线性特性。利用基于MAT-LAB/Simulink的系统仿真理论,建立换能器系统动态仿真模型,发现换能器系统在一定参数下存在着混沌现象。通过数值模拟的方法对换能器系统做深入的理论分析,得出系统在不同参数下存在着倍周期、倒倍周期分岔等复杂非线性现象。本文的分析结果表明,超磁致伸缩材料的弹性模量、压磁系数、相对磁导率和系统阻尼系数等参数是超磁致伸缩换能器系统动力学特性的主要影响因素。