计算机仿真杂志
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  • 主管单位:中国航天科技科工集团公司
  • 主办单位:北京控制与电子技术研究所
  • 影响因子:0.51
  • 下单时间: 1-3个月
  • 国际刊号:1006-9348
  • 国内刊号:11-3724/TP
  • 全年订价:¥ 840.00
  • 起订时间:
  • 创刊:1984年
  • 曾用名:
  • 周期:月刊
  • 出版社:计算机仿真
  • 发行:北京
  • 语言:中文
  • 主编:吴连伟
  • 邮发:82-773
  • 库存:200
  • 邮编:100048
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计算机仿真 2015年第06期杂志 文档列表

计算机仿真杂志军事领域仿真
电传动履带车辆再生制动控制策略设计与验证 作者:张晓辰 涂群章 潘明 单位:解放军理工大学野战工程学院 江苏南京210007
1-5

摘要:研究电传动履带车辆再生制动控制策略问题。再生制动技术要保证车辆获得最佳制动效能,延长制动器寿命并充分回收能量,因此对其控制策略提出较高要求。传统的控制策略对门限参数漂移的适应能力较差,存在模式切换频繁,制动器磨损严重和能量回收率较低等问题。为解决上述问题,提出了一种粒子群算法优化的模糊再生制动控制方案,在SIMULINK和d SPACE环境下建立了驾驶员-测试控制器在环的半实物仿真平台,实现了再生制动控制策略的优化设计与实时验证。实验结果表明,与传统门限逻辑控制策略相比,优化的模糊控制策略在能量回收率方面提高了2.83%,在燃油经济性方面提高了31.16%,具有很好的控制效果和实际应用价值。

基于图像的火炮打击程度判断模型仿真 作者:郭猛 范平志 单位:河南城建学院计算机科学与工程学院 河南平顶山467036 西南交通大学信息科学与技术学院 四川成都610031
6-8

摘要:在火炮打击目标判断的研究中,通过图像对火炮打击程度进行判断,是精确作战体系不可缺少的一部分。火炮打击程度判断是建立关联判断规则的过程,在进行判断时,模型对打击程度的理解通过轮廓匹配完成,根据理解结果完成仿射参数的变换。传统的判断模型再进行匹配和映射的过程中,不能很好地区分不同区域的破坏权值与破坏特征的关系,仅仅以固定特征叠加的方式判断破坏程度,无法准确的完成火炮打击程度判断。提出采用光学图像优化判断模型的火炮打击程度判断方法,对火炮打击目标光学图像进行预处理,通过模型库中各种图像的检测模型实现火炮打击目标的检测,同时对其进行打击程度判断所需的特征提取,通过因素集对于评语集的模糊矩阵得到火炮打击目标的判断指标,依据最大隶属度理论,选择与一级模糊评判向量中最大的评判指标相应的评语集元素作为火炮打击目标的评判结果,能够实现火炮打击程度的精确判断。实验结果表明,采用改进的方法得到火炮打击程度的图像评估结果具有更高的准确性与可靠性。

旁瓣对消抗炮瞄雷达同频干扰研究 作者:吕波 梁四洋 高强 单位:军械工程学院电子与光学工程系 河北石家庄050003 国防信息学院 湖北武汉430010
9-12

摘要:研究同型号炮瞄雷达间同频干扰抑制问题。针对炮瞄雷达近距离密集布站时,极易受到强同频直达波干扰的问题,将旁瓣对消技术引入到同频干扰对抗领域。旁瓣对消技术在对抗非相干干扰时效果明显,但是对抗同频干扰等相干干扰时效果较差。分析了同频干扰情况下雷达工作脉宽与目标多普勒频移、重复频率与目标多普勒频移的比例关系对相干性的影响,提出了降低同频干扰与雷达信号相关性的措施,从而大幅度提高旁瓣对消抗同频干扰的性能。结果表明当目标信号的多勒频移是脉冲重频的整数倍时,旁瓣对消对同频干扰的对消量最小,等于输入干信比;当目标多勒频移是雷达脉宽倒数的整数倍时,旁瓣对消对同频干扰的对消量可大幅度提高约50d B。上述研究为雷达抗同频干扰提供了依据。

基于双基地雷达探测的跟踪优化建模仿真研究 作者:程丰 湛兰 卢一帆 单位:武汉大学电子信息学院 湖北武汉430072
13-17

摘要:在雷达探测性能的研究中,双基地雷达具有隐蔽性能好、抗干扰能力强等特点。但由于当前的双基地雷达目标跟踪模型大多采用发射站和接收站在同一坐标轴上的坐标系,不具有通用性和扩展性。为解决上述问题,提出一种采用通用直角坐标系的双基地雷达跟踪模型,选取坐标轴可任意设置的通用直角坐标系。在此基础上推导了目标直角坐标与雷达可直接测量的目标参数之间的转换关系,并对量测方程进行线性化,实现了对双基地雷达跟踪模型的优化。计算机仿真和实测处理验证了该跟踪模型的正确性和有效性。

激光精确跟踪平台控制系统的设计 作者:张婷 张玉振 李擎 张维存 单位:唐山学院计算机科学与技术系 河北唐山063000 北京科技大学自动化学院 北京100083
18-22

摘要:通过研究以多自由度运动控制器为核心的高精度转台以及二维运动平台的控制系统,以编码器或光栅尺作为位置反馈信息,采用PID控制算法,实现了高精度转台及二维运动平台的全闭环控制。通过配有激光测距传感器的可水平、俯仰运动的转台作为基站,用可水平、竖直运动的二维运动平台模拟运动目标,利用CAN总线通讯构建激光跟踪系统,为激光跟踪方案的可行性研究提供可靠的实验验证平台。实验结果表明,上述激光精确跟踪平台,运行状态良好,能够达到较高的运动速度和精度,有很好的使用价值。

刚柔耦合小口径自动炮发射过程动态特性仿真 作者:罗建华 徐达 单位:装甲兵工程学院兵器工程系 北京100072
23-25

摘要:针对小口径自动炮连发射击散布较大的问题,联合三维建模软件Pro/E,动力学仿真软件ADAMS以及有限元分析软件ANSYS,建立了小口径自动炮刚柔耦合动力学模型。模型考虑了小口径自动炮身管的柔性特性,对身管进行了模态分析并得到了身管的模态中性文件。通过实弹射击试验测试数据与仿真数据的对比,验证了模型的可靠性。基于上述模型进行仿真,得到了引入连接管前后及不同连接点位置和间隙时的炮口高低方向振动特性,分析可得连接管的引入能有效降低小口径火炮炮口振动,并且连接管与自动炮身管间间隙越小,连接管距离炮口越近对提高射击稳定性越有利,仿真结果为提高小口径自动炮射击精度提供了理论指导和技术支持。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真
单发螺旋桨飞机侧飞轨迹控制模型的仿真分析 作者:王艳红 赵文智 袁丁 单位:中国民航大学飞行技术学院 天津300300
26-30

摘要:研究单发螺旋桨飞机侧飞轨迹精确控制问题。在侧飞轨迹控制系统中,单发螺旋桨飞机侧飞过程较为复杂,单一的控制模式导致轨迹控制过程需要设定大量的约束条件。传统的飞机飞行轨迹控制模型为了满足约束条件,都是假设飞机独立控制信号的数目小于约束的自由度,将造成飞机的空间位置和姿态耦合,无法对飞机的空间位置和姿态进行独立控制,降低了侧飞轨迹控制能力。提出采用PD前馈控制算法的单发螺旋桨飞机侧飞轨迹控制方法。针对单发螺旋桨飞机侧飞过程进行动力学描述,将侧飞轨迹控制中的空间位置控制作为主要的控制对象。根据侧飞轨迹设计控制律,选取控制系统的位置和速度误差,设计轨迹控制的升力幅值的控制和力矩矢量的控制,实现单发螺旋桨飞机侧飞轨迹控制。实验结果表明,利用改进算法进行单发螺旋桨飞机侧飞轨迹控制,能够降低控制误差,满足单发螺旋桨飞机飞行需求。

基于改进遗传算法的动力伞气动参数辨识研究 作者:王雅平 齐晓慧 张昊 邱金刚 单位:军械工程学院 河北石家庄050003
31-34

摘要:无人动力伞系统伞体部分由柔性冲压翼伞构成,翼伞的气动特性在整体系统中起重要作用。在无人动力伞建模过程中,由于柔性翼伞横侧向气动参数难以通过风洞试验测得,因此提出改进遗传算法来辨识得到翼伞横侧向气动参数。以标准遗传算法为基础,在交叉环节引入精英交叉来提高算法的收敛速度;在变异环节引入单代大概率变异操作,提高算法精度。通过对已知翼伞系统进行仿真,验证了改进遗传算法用于柔性翼伞气动参数辨识的效果。最后,在实际无人动力伞系统中,利用改进遗传算法获得其横侧向气动参数,通过与试验数据对比,说明通过辨识参数使系统具有良好的操纵性能。

航空器中太阳能发电系统建模与能量流动控制 作者:滕国飞 赵刚 张桢 闫稳 单位:中航工业西安航空计算技术研究所 陕西西安710065
35-40

摘要:与地面太阳能发电系统相比,航空器中太阳能直流混合发电系统无大电网支撑,且系统常运行于离网模式,光照的变化对负载供电稳定性的威胁较大,对系统能量流动控制策略提出了更高的技术要求。针对以上问题,以为机载计算机等航电设备供电的太阳能直流混合发电系统为研究对象,阐述了系统的基本构成与关键技术,提出了一种简单的利用直流侧电压控制投切开关的方法,并在Matlab环境下建立了小功率混合发电系统模型,仿真了并/离网条件下系统的能量流动控制。仿真结果表明,最大功率跟踪控制与蓄电池充放电控制能有效工作,能量流动模式切换逻辑正常,负载供电稳定且满足标准要求,从而验证了上述搭建模型的正确性以及所提出控制方法的有效性。

舰载预警直升机协同探测建模与仿真研究 作者:宋孝先 付国宾 张超 单位:国防信息学院二系 湖北武汉430010 二炮指挥学院 湖北武汉430010
41-45

摘要:针对多架舰载预警直升机有效地提高海军舰艇编队的防空预警作战效能的问题,存在着如何确定预警探测威力范围、优化综合探测效能和合理调度等问题。在分别建立了预警雷达探测模型、多架预警直升机部署模型和探测任务调度模型的基础上,利用理论推导和蒙特卡罗仿真相结合的方法,得出了预警探测效能和雷达检测概率、预警探测半径、部署阵位、升空高度、前出距离等因素之间的关系,还提出了采用实际探测时间最长的优化调度方法。仿真结果表明,用较少数量直升机也可实现远海战场全时域和大空域的无缝覆盖,提高舰艇编队防御体系对远程低空小目标的感知能力。

航空发动机温度过热故障挖掘模型仿真 作者:李玮瑶 赵凯 孙胜耀 单位:平顶山学院计算机科学与技术学院 河南平顶山467000 河南大学软件学院 河南开封475004
46-49

摘要:航空发动机温度过热故障准确检测,可保证航空安全。航空发动机的温度变化过程是一套复杂的流体热动力演变过程,伴随着高温、高压、高能量释放,使得温度曲线呈现较强非线性。传统的温度过热故障挖掘算法为了描述上述非线性变化过程,需要运用高阶、非线性模型完成温度异常挖掘,模型过于复杂,尤其是非线性干扰导致数据分类过程存在较大困难。提出采用萤火虫优化支持向量机算法的航空发动机温度过热故障挖掘方法。通过对采集的待测发动机温度数据进行数值化和归一化操作,采用萤火虫优化支持向量机算法构建航空发动机温度过热故障挖掘模型,根据萤火虫优化算法获取航空发动机温度数据最佳分类,分辨出高于正常温度数据范围的故障数据,完成对航空发动机温度过热故障挖掘。实验结果表明,利用改进算法进行航空发动机温度过热故障挖掘,能够提高温度过热故障数据挖掘的准确性和挖掘效率。

一种改进蚁群算法的UAV航迹规划方法 作者:邬琦 潘广贞 杨江涛 单位:中北大学计算机与控制工程学院 山西太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室 山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室 山西太原030051
50-54

摘要:无人飞行器(UAV)低空突防航迹规划本质是复杂的多目标、多约束优化问题。为了提高UAV的作战效率和生存概率,在执行任务之前必须设计出高效的飞行航迹。由于求解的复杂性及难度高,常用的智能算法无法保证飞行航迹的最优性和可达性。针对上述难点问题,采用了蚁群算法进行航迹规划,并对蚁群算法进行了改进。通过引入拥挤度约束系数、改变信息素增量更新方式并自适应调整信息素挥发系数,有效地提高了算法的求解效率和全局搜索能力。根据敌方防区已知威胁源生成Voronoi图,并与所提的改进蚁群算法相结合求解规划空间中的最优航迹。仿真结果验证了改进算法能有效避免算法过早地陷入局部最优,加快算法的收敛速度,并能取得目标函数更优的航迹规划路径,为整体性能优化提供了参考。

UCAV多目标侦察三维航迹规划仿真研究 作者:王骁飞 曹林平 焦朋勃 单位:空军工程大学航空航天工程学院 陕西西安710038
55-58

摘要:在无人作战飞机(UCAV)进行多目标侦察时,对不同目标进行侦察约束条件不同,且侦察任务进入与退出点难以确定,导致单段全局航迹规划困难。为解决上述问题,提出一种采用Radau伪谱法(RPM)的分段求解策略,将侦察任务进入与退出点作为分段点,加以侦察时间限制,建立各段约束模型,完成分段航迹规划。在UCAV三自由度模型基础上,将UCAV对地多目标侦察轨迹分段,明确各段约束条件,并对段间加以连接约束。以时间为代价函数构建最优控制问题框架,分析了RPM求解的数学原理及自适应求解方法。最后,给出三种侦查时间约束下仿真,应用RPM生成的复杂约束下的最优分段航迹平滑可行,满足约束条件,证明了单段航迹分段处理的有效性与算法求解分段问题的准确性。

高超声速滑翔飞行器非线性变结构自适应控制 作者:常莹莹 王小虎 何纯 曾宪法 单位:北京控制与电子技术研究所 北京100038
59-62

摘要:研究高超声速滑翔飞行器稳定性优化控制问题,由于系统要求快速保持侧滑角为零,姿态控制系统需要有效解决飞行器航向通道与滚转通道协调耦合。但高超声速滑翔飞行器系统为非线性,在强耦合和外界干扰不确定性特点条件下,为保证系统的稳定性,需要一种变结构自适应的姿态控制设计方法。首先建立了高超声速飞行器姿态控制系统的非线性数学模型,然后把结构干扰力矩和外界扰动等不确定的输入因素视为一类有界干扰,并提出了一种自适应变结构控制方法,保证系统闭环稳定的前提下,在线对不确定因素进行估计,并对控制方法进行Lyapunov稳定性分析,最后通过计算机仿真验证了改进方法具有良好的解耦控制效果,且在有外部干扰的情况下,系统能够很快的达到稳定。

因子图在卫星姿态估计中的应用 作者:陈恩庆 肖素珍 高新利 单位:郑州大学信息工程学院 河南郑州450001
63-66

摘要:在北斗卫星导航系统定位过程中首先要对卫星自身的姿态角速度进行估计。卫星姿态角速度估计的精度将直接影响北斗卫星定位的精度。为了提高北斗卫星姿态角速度估计的精度,提出了一种新的采用概率图模型的卫星姿态角速度估计方法,即基于因子图消息传递的卫星姿态角速度估计方法。因子图是一种典型的概率图模型方法,它通过对卫星姿态角速度观测方程和状态方程建模,并使用和积迭代算法求解相关参数,获得对卫星姿态角速度的估计。通过MATLAB仿真,对所提算法与传统基于kalman滤波的姿态角速度估计算法进行比较,结果表明改进算法可以准确估计卫星的姿态角速度,并且在低信噪比情况下比kalman滤波算法有更小的估计误差,算法收敛速度更快,可为北斗卫星导航定位系统优化设计提供参考。