基于dSPACE的性能寻优控制工程应用研究

发动机性能寻优是提高飞机效能的方法之一,其先进控制模态能够综合飞机和发动机的信息,在安全运行的前提下,实现发动机某项或综合性能指标的最优。为提高飞机效能,本文在对飞行/推进系统性能寻优控制理论及现有成果的学习基础上,通过最小二乘法求取线性模型,获得较为精确的全包线推进系统矩阵,从而确定线性小区间内性能指标和约束条件的线性表达式,进而将发动机性能寻优问题表述成线性规划问题,通过单纯形法获取寻优模式下的各项性能指标。从验证性能寻优控制算法工程可行性的角度出发,将性能寻优程序模块嵌入到数控系统中;在dSPACE设备上搭建快速控制原型仿真平台,进行了实时仿真验证,仿真结果能够获得预期的指标优化结果。研究表明:性能寻优算法在工程应用上具有可行性及有效性。     

太阳系多目标探测轨道优化设计

将太阳系多目标探测的轨道优化设计问题转换成非线性规划问题,建立了轨道优化模型.针对非线性规划问题解的多峰性,设计了一种融合改进的网格搜索算法和差分进化算法的组合优化算法.利用改进的网格搜索算法以适当的步长寻找理想的发射窗口和各阶段转移时间,产生差分进化的初始群体,进而使用差分进化算法搜索初始群体附近的子空间,通过全局范围内的比较得到较理想的结果.最后以2018 ～2020年太阳系多目标探测为例,面向土星环绕探测任务完成了飞行中途探测太阳系多颗大行星的轨道优化设计.数值仿真结果表明上述算法对太阳系多目标探测轨道优化设计具有较好的通用性和应用参考价值.     

低空突防最优航路规划算法与仿真

基于树型拓扑结构和动态规划理论,通过全局离线规划和局部实时规 划相结合,探讨了一种适合于工程应用的低空突防最优航路规划算法,并采用航 迹剖面坡度/曲率设计方法进行平滑和曲线拟合,利用飞行控制制导系统所需的 控制指令转换,实现了在巡航导弹低空突防综合演示系统上的仿真运行,进一步 验证了算法的有效性。     

数控加工快速编程和仿真优化技术研究

通过对基于UG的数控加工快速编程技术和基于VERICUT的仿真验证和切削优化技术的研究,掌握了编程模板文件创建、仿真虚拟机床构建等关键技术,实现了结构件的高效率、高质量、低成本加工。     

航天器总装工艺组册规划与实施

近几年来我国航天器的研制任务迅速增长,传统的单型号研制模式正逐渐地被小批量与研制相结合的混线制造模式所取代。总装工艺组册规划作为一种与航天器小批量总装相适应的生产组织方式,在总装中取得了良好的应用效果。文章总结了总装工艺组册规划及实施的若干经验,同时提出了继续深入应用的思路。     

一类广义凸规划的最优性条件

最优性条件是数学规划理论中最基本和核心的内容之一。本文讨论了由一类（ｈ,φ）－凸函数所构成的广义凸规划的最优性条件。利用文〔２〕中定义的Ｂｅｎ－Ｔａｌ广义代数运算,本文得到了这类广义凸规划的Ｋｕｈｎ－Ｔｕｃｋｅｒ充分条件和必要条件,所得结果推广了通常凸规划相应的结论     

战时航空油料的优化调拨

针对战时航空油料调拨的特殊情况,对油料调拨的过程进行了系统分析,并利用线性规划及网络的有关理论建立了战时油料优化调拨的数学模型,同时给出了模型求解的程序化步骤,以便计算机实现。该模型及其求解过程具有通用性,适用任一战区,较好地解决了战时诸如运输路线的选择以及油料供应点、运输线路遭到破坏等情况下的油料调拨问题。     

Java虚拟机中动态内联策略的改进

在Java虚拟机中,传统的基于计数的热点探测方法往往不能得到方法间的调用关系,因此,采用这种机制的动态编译器会丧失一些优化机会,比如方法内联.提出了基于在线反馈信息的动态内联策略.同已有的内联算法相比,该方法引入了BC Map,它由基线编译器对方法进行第一次编译时构建.BC Map可以确定对方法M进行调用的字节码在其调用者中的索引.通过构建Guarded Rec记录,编译器能够准确判断出虚方法的接收者对象的类型,进而确定方法间的调用关系.使用该信息指导的保护内联优化可以避免静态判断虚方法的接收者对象类型的缺陷,得到更加准确的动态信息,使应用程序的性能得到提升.      

机器人修形磨削工具坐标系的精确标定方法

针对目前机器人修形磨削系统中接触轮姿态标定精度低影响磨削精度的问题,提出了一种实验测量的工具坐标系标定方法,姿态标定精度达0.05°.首先总结了通用静态标定法的不足之处,提出了新标定方法的构思并且理论证明了该方法的正确性.介绍了实验系统的组成,并在机器人砂带磨削系统上做了磨削实验.采集了磨削处的实验数据,分析实验数据,获得接触轮的实际偏转角,把偏转角补偿到磨削路径的工具坐标系上,最后完成了工具坐标系补偿后的重复性实验,证明了该方法的可行性和准确性.     

防空导弹最优弹道的协态估计优化算法

为了快速精确地得到防空导弹中段最优弹道,在拟勒让德谱变换法的基础上提出了协态估计优化算法.该算法克服了采用拟勒让德谱变换法所得非线性规划NLP(Non-Linear Programming)问题优化变量过多、收敛速度慢的缺点,并能在避免求解两点边值问题TPBVP(Two Point Boundary Value Problem)的前提下,快速解得近似满足最优解必要条件的解.针对防空导弹中段弹道优化问题的特点,应用提出的协态估计优化算法进行优化得到结果,与拟勒让德谱变换法所得结果相比,表明该算法具有收敛速度快,优化精度高的优点.