基于自适应动态逆的高超声速飞行器姿态复合控制

考虑高超声速飞行器再入过程中存在气动舵低效的问题,提出了质量矩/气动舵复合控制方式,研究了这两类执行机构的复合控制分配问题,并针对高超声速飞行器强非线性和不确定性的对象特性,基于神经网络方法设计了自适应动态逆姿态控制系统。首先给出了质量块配置原则以及质量矩/气动舵复合控制模型;其次,为获得良好的控制分配精度并保证较小的执行机构能耗,基于二次规划方法设计了质量矩/气动舵复合控制分配策略;再次,利用神经网络权值的自适应调整来逼近系统中存在的不确定性,补偿动态逆误差,设计了基于神经网络的自适应动态逆控制器。最后,通过仿真验证了文中控制分配策略和自适应动态逆方法的有效性。     

单根任意长度箔条双站散射截面积研究

计算单根任意长度箔条的双站散射截面积对于确定混装箔条弹散射截面积具有重要意义。通过建立单根任意长度箔条的散射模型,得出了表征箔条表面电流分布的积分方程;利用矩量法对方程进行求解,得出表面电流分布的数值解;在此基础上,利用电基本振子辐射场公式得到了单根任意长度箔条远区辐射电场表达式,最后利用散射截面积计算公式给出了单根箔条双站散射截面积的数值计算式,并对单根箔条的单双站散射截面进行了仿真分析。     

非平稳随机振动问题的矩方程求解法

本文将矩方程法推广到宽带激励下线性或非线性系统的非平稳随机振动问题,求得了通用的公式,并将它们应用于几类常见的非平稳随机振动。对于若干例子的计算结果表明,矩方程法能够较有效地处理宽带激励下系统的非平稳随机振动问题。     

矩形波导纵缝阵列的矩量法分析

利用矩量法对矩形波导宽边纵缝阵列天线进行了理论分析和计算。首先利用缝隙口面切向磁场连续的条件建立关于未知电场的联立积分方程,考虑了所有的互耦、高次模及波导壁厚的影响,然后对两个实际阵列进行了编程计算,计算结果与文献和HFSS软件的仿真结果吻合良好,仿真过程中对矩形缝和半圆头缝进行了转换。     

中继卫星单址天线驱动控制系统设计

针对中继卫星单址天线与星体之间存在耦合效应以及单址天线需要高精度指向用户卫星的特点，将天线驱动控制系统作为星上一个相对独立的系统进行了设计。首先推导出了由两相永磁步进电动机驱动单址天线转动的动态方程，描述了系统存在的模型不确定性。考虑到步进电机的非线性特征，用DQ变换进行了反馈线性化处理，在此基础上设计了天线驱动控制系统的H∝回路成形控制器，并对所设计的控制器进行了鲁棒稳定性和鲁棒性能分析。数学仿真表明：提出的控制策略能使单址天线获得较高的指向精度，同时减小天线对星体平台的耦合影响.     

用于冥王星的快速绕轨飞行器小推力发动机部件

冥王星是太阳系中我们飞行器没有到达的唯一一颗行星。最近,通过哈勃太空望远镜的观测,我们也只能瞥见冥王星及它的卫星——Charon,它们的体积小且离地球又很远,这就使得它们更加神秘莫测。为此,我们要研制一种新颖的冥王星飞行器,来面对今天这场行星使命的挑战:这种飞行器要求体积小、重量轻及成本低。实际上,初始设计的飞行器体积不超过旅行者飞船的四分之一。赁借为全面战略积极防御计划而掌握的小阀门技术,Moog 已为这种重110—164kg包括推进剂在内的飞行器研制了三种小部件:冷气推力室(7.5g),闭锁阀(60g)及调节器(300g)。本文介绍了每一个部件的设计细节和性能数据。     

再入弹头质量矩复合控制系统设计

针对提出的再入弹头质量矩复合控制模式,利用变结构控制方法设计了三通道的姿态控制律.为了抑制滑块跟踪运动和再入过程中非对称气动烧蚀带来的影响以及满足快速、鲁棒性的要求,设计了基于时间最优的滚动通道的稳定控制律;用双积分系统的时间性能指标来确定切换线,同时构造双切换函数以及在原点领域切换为连续控制律来解决开关颤振问题;为了抑制滑块运动带来的影响,在滑块结构布局优化的基础上,利用变结构设计了俯仰和偏航通道姿态控制律.最后,通过非线性系统仿真验证了该方法的有效性.     

基于等效介质理论的电磁晶体带隙分析

根据等效介质理论的基本原理和一维电磁晶体的矩量法分析模型,将二维方格子电磁晶体等效为一维结构,用等效介电常数求解公式求解不同周期波长比和填充率的等效介电常数,由一维电磁晶体的矩量法分析模型求解二维电磁晶体的带隙结构。分析结果表明：该等效模型适于分析小填充率的二维方柱电磁晶体。     

载人航天器气动泄压阀可靠性设计与验证

气动泄压阀是载人航天器气闸舱泄压、生活舱换气的关键单机之一,其可靠性直接关系到航天员出舱活动、在轨生活保障的成败。本文对载人航天器气动泄压阀的可靠性设计、可靠性预计、可靠性试验以及可靠性评估技术进行了介绍,通过一系列可靠性保障措施,使气动泄压阀可靠性得到增长,在载人航天器飞行试验中得到了有效验证。     

高分七号卫星控制力矩陀螺隔振装置设计

高分七号卫星是我国首颗亚米级高分辨率立体测绘卫星,为保证高分辨率光学遥感载荷定位精度要求,采用了隔振装置抑制控制力矩陀螺(CMG)在轨正常工作过程中产生的微振动干扰。文章建立了CMG隔振系统的动力学解析模型,提出了多频率约束下隔振装置的优化设计方法。基于高分七号CMG扰振频率和整星结构频率分布分析,对CMG隔振装置进行了优化设计,进而开展了系统模态仿真分析以及系统固有频率测试和整星隔振试验。仿真分析和试验结果表明:CMG隔振装置前三阶固有频率设计值与试验测试值误差不大于4 Hz,且CMG隔振装置在CMG主要扰动主方向具有94%以上的隔振效果。研究结果可为高分辨率遥感卫星隔振装置的优化设计和分析验证提供理论参考。