变后掠变展长飞行器动力学建模与动态响应分析 被引量：7

1

作者 杨贯通 唐胜景 +1 位作者 赵林东 郭杰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期102-107,共6页

飞行器机翼后掠角和展长动态变化时,气动力、转动惯量、压力中心和质心等关键参数都发生剧烈变化。基于Newton-Euler方法建立了包含5个刚体的变后掠变展长飞行器的动力学模型,推导了由于变形所产生的附加气动力和气动力矩。在纵向上解... 飞行器机翼后掠角和展长动态变化时,气动力、转动惯量、压力中心和质心等关键参数都发生剧烈变化。基于Newton-Euler方法建立了包含5个刚体的变后掠变展长飞行器的动力学模型,推导了由于变形所产生的附加气动力和气动力矩。在纵向上解耦简化了动力学方程,基于准定常气动力模型,分析了不同变形形式和变形速度下的纵向动态响应。研究结果表明,后掠角和展长的变化对动力学特性影响较大,但不同的变化速度对结果影响不大。通过合适的变形方式和变形速度的结合可以弱化变形过程中的动力学参数波动,减小控制系统的负担。 展开更多

关键词 应用力学 无人机 变后掠变展长 动力学建模 动态响应

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面向宽速域变体飞行的高超声速飞行器构型设计优化

2

作者 龙腾 张尧 +2 位作者 史人赫 叶年辉 张宝收 《宇航学报》 北大核心 2025年第3期414-425,共12页

传统固定构型乘波体飞行器难以在宽速域飞行剖面保持最佳性能。为此,开展了变体高超声速乘波体飞行器构型设计优化技术的研究,构建了变体飞行器构型设计优化框架。提出了考虑边缘变形的变体乘波体构型类函数/形函数变换(CST)参数化方法... 传统固定构型乘波体飞行器难以在宽速域飞行剖面保持最佳性能。为此,开展了变体高超声速乘波体飞行器构型设计优化技术的研究,构建了变体飞行器构型设计优化框架。提出了考虑边缘变形的变体乘波体构型类函数/形函数变换(CST)参数化方法;根据兼顾气动力、热、射程的变体收益评估模型,采用基于Kriging代理模型的约束差分进化算法求解多个工况下的最优构型。对比基准固定构型,以最优构型变体飞行能够显著改善飞行器宽速域飞行性能,升阻比平均提升4.82%,再入弹道增程4.13%,验证了变体构型优化技术的有效性,其对高超声速变体飞行器设计、研制具有参考价值。 展开更多

关键词 宽速域变体飞行器 乘波体 气动力热 气动优化设计

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大型网架式可展开空间结构的非线性动力学与控制 被引量：82

3

作者 胡海岩 田强 +3 位作者 张伟 金栋平 胡更开 宋燕平 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期390-414,共25页

我国航天工业迫切需要掌握可入轨后展开的大型网架式空间结构技术,以便研制口径十几米、乃至数十米的星载天线.该技术的主要科学基础是这类空间结构展开和服役过程的非线性动力学建模、分析和控制.本文综述了与上述科学基础相关的研究进... 我国航天工业迫切需要掌握可入轨后展开的大型网架式空间结构技术,以便研制口径十几米、乃至数十米的星载天线.该技术的主要科学基础是这类空间结构展开和服役过程的非线性动力学建模、分析和控制.本文综述了与上述科学基础相关的研究进展,提出应重点关注的3个科学问题:一是大型网架式空间结构展开过程的多柔体系统动力学,尤其是如何对微重力环境下索网的接触和缠绕、运动副内碰撞、结构展开与航天器本体间的耦合等导致的非线性动力学进行建模和分析;二是大型网架式空间结构展开锁定后服役的动力学分析,尤其是如何揭示结构柔性、众多运动副间隙、交变热载荷等因素引起的复杂非线性振动机理;三是大型网架式空间结构展开锁定后服役的动力学控制,尤其是如何在欠驱动、低能耗条件下对非线性振动和波动传播提出有效的控制方法. 展开更多

关键词 空间结构 展开 非线性动力学 多体系统动力学 振动控制 波动控制

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平面两自由度变形机翼的动力学建模与控制 被引量：1

4

作者 史榕颀 宋建梅 张明亮 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1194-1201,共8页

研究一种两自由度平面变形机翼的动力学建模与控制问题。采用分析力学Lagrange方法建立了变形机翼多刚体动力学模型,模型考虑了机翼前缘所受到的空气动力载荷和外部弹性蒙皮等因素。由于变形机翼是一个强耦合、冗余驱动的非线性多输入... 研究一种两自由度平面变形机翼的动力学建模与控制问题。采用分析力学Lagrange方法建立了变形机翼多刚体动力学模型,模型考虑了机翼前缘所受到的空气动力载荷和外部弹性蒙皮等因素。由于变形机翼是一个强耦合、冗余驱动的非线性多输入多输出系统,采用伪逆法设计冗余驱动系统的控制分配器,采用动态逆方法实现系统精确线性化及两自由度的解耦控制,并与传统PID方法相结合构成了冗余驱动变形机翼的控制系统。通过ADAMS动力学仿真,对所建立的动力学方程进行了模型验证,并通过Matlab控制系统仿真,测试了系统的控制性能。研究结果表明,将Lagrange方法、伪逆法、动态逆控制、传统PID方法相结合可以有效解决平面两自由度冗余驱动变形机翼的动力学与控制的基本问题。 展开更多

关键词 自动控制技术 变形机翼 LAGRANGE方程 冗余驱动 伪逆法 动态逆

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飞行器非线性气动伺服弹性力学 被引量：10

5

作者 黄锐 胡海岩 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期428-466,共39页

现代飞行器日益呈现结构轻质化、控制系统宽通带和高权限的发展趋势.因此,非定常气动力、柔性结构和主动控制系统三者间的耦合力学成为重要的研究领域.自20世纪80年代起,航空界开始关注受控飞行器的气动弹性稳定性以及主动控制问题,但... 现代飞行器日益呈现结构轻质化、控制系统宽通带和高权限的发展趋势.因此,非定常气动力、柔性结构和主动控制系统三者间的耦合力学成为重要的研究领域.自20世纪80年代起,航空界开始关注受控飞行器的气动弹性稳定性以及主动控制问题,但对气动/结构的非线性效应、控制回路时滞对受控飞行器动力学行为的影响规律研究尚不充分.研究这些影响规律不仅涉及非线性、高维数、多变参数和时滞效应等难题,而且必须面对空气动力、飞行器结构、驱动机构、控制系统之间的强耦合问题.其中的前沿难题是:发展非线性气动伺服弹性动力学建模理论,揭示上述因素诱发受控气动弹性振动的动力学机理,开展气动伺服弹性控制风洞实验.本文针对非线性气动伺服弹性力学所涉及的非线性非定常气动力建模、非线性结构动力学、气动伺服弹性控制律设计、气动伺服弹性实验,总结相关研究现状和最新进展,特别是近年来作者学术团队的研究成果,并对进一步研究给出若干建议. 展开更多

关键词 动力学 主动控制 气动伺服弹性力学 颤振主动抑制

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助推滑翔变体飞行器弹道方案多目标近似优化

6

作者 翟艺云 龙腾 +2 位作者 刘震宇 史人赫 叶年辉 《上海航天（中英文）》 CSCD 2024年第3期110-120,共11页

针对助推滑翔变体飞行器弹道方案最优变形求解难、多设计指标相互矛盾等问题,开展助推滑翔变体飞行器弹道方案多目标设计优化研究。首先构建了助推滑翔变体飞行器全程弹道方案优化框架,通过内外层分别优化控制参数及弹道方案参数,并建... 针对助推滑翔变体飞行器弹道方案最优变形求解难、多设计指标相互矛盾等问题,开展助推滑翔变体飞行器弹道方案多目标设计优化研究。首先构建了助推滑翔变体飞行器全程弹道方案优化框架,通过内外层分别优化控制参数及弹道方案参数,并建立了以起飞质量最小、射程最大为优化目标的弹道方案多目标优化模型。在弹道建模中,基于牛顿迭代法建立助推段弹道模型,基于伪谱法建立最优变体再入滑翔段弹道模型。此外,提出了基于差分进化的多目标近似约束优化方法(MACO-DE),实现助推滑翔变体飞行器弹道方案优化。对比初始方案,在射程不变情况下,起飞质量至多降低3.81%,在起飞质量不变情况下,射程至多提升6.62%,从而验证了全程弹道模型的合理性与MACO-DE方法的有效性。 展开更多

关键词 助推滑翔变体飞行器 全程弹道 弹道优化 多目标优化 近似优化

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基于计算试验设计与代理模型的飞行器近似优化策略探讨 被引量：80

7

作者 龙腾 刘建 +3 位作者 WANG G Gary 刘莉 史人赫 郭晓松 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第14期79-105,共27页

现代飞行器设计优化中广泛应用高精度分析模型以提高设计可信度与综合性能,但是也带来了计算复杂性问题。为了有效缓解计算耗时的问题,基于计算试验设计与代理模型的飞行器近似优化策略成为研究热点。近似优化策略通过构造合理的近似模... 现代飞行器设计优化中广泛应用高精度分析模型以提高设计可信度与综合性能,但是也带来了计算复杂性问题。为了有效缓解计算耗时的问题,基于计算试验设计与代理模型的飞行器近似优化策略成为研究热点。近似优化策略通过构造合理的近似模型引导优化过程快速收敛到最优解,从而达到降低计算成本,缩短设计周期的目的。根据广泛的文献调研,对飞行器近似优化策略的发展现状进行详细探讨。给出近似优化策略的定义、求解流程、特点以及关键技术。对计算试验设计方法、代理模型方法、精度校验与代理模型选择方法等技术进行综述。围绕静态与自适应两类近似优化策略,重点讨论典型的代理模型管理与更新策略与收敛准则。针对飞行器多学科设计优化问题,探讨近似优化策略与分解策略在求解效率与收敛性方面的技术特点。通过数值算例对各项关键技术的特点进行较详尽的对比分析与总结,并依托飞行器设计优化工程实例对近似优化策略的综合性能进行探讨,指出不同近似优化策略的适用范围。研究结果表明,飞行器近似优化策略在优化效率、全局收敛性以及鲁棒性等方面体现出较显著的优势,具有良好的工程应用前景。指出飞行器近似优化策略的未来研究方向。 展开更多

关键词 飞行器设计 代理模型 近似 计算试验设计 优化策略 多学科设计优化优化 全局优化

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自适应学习率的增量强化学习飞行控制 被引量：9

8

作者 刘俊辉 单家元 +1 位作者 荣吉利 郑雄 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期111-121,共11页

针对预先设定学习率的增量强化学习(IRL)飞行控制律失败率较高,并且无法适应飞行器大范围动力学特性变化下的稳定控制问题,提出一种自适应学习率的增量强化学习(ALRIRL)控制方法。首先,基于小波分析方法构造控制系统稳定度评价函数,用... 针对预先设定学习率的增量强化学习(IRL)飞行控制律失败率较高,并且无法适应飞行器大范围动力学特性变化下的稳定控制问题,提出一种自适应学习率的增量强化学习(ALRIRL)控制方法。首先,基于小波分析方法构造控制系统稳定度评价函数,用于评估控制器稳定度。然后,基于梯度下降法设计学习率在线迭代计算方法,以提升强化学习控制器的收敛性。最后,通过随机初始状态及随机动压变化下蒙特卡洛打靶试验和数学仿真来验证ALRIRL算法,仿真结果表明提出的方法能够根据参考状态跟踪误差振荡情况自适应调整学习率参数,实现飞行姿态稳定跟踪控制,提高强化学习飞行控制器的成功率。该方法减轻了IRL飞行控制算法对预先设定学习率超参数的依赖,拓宽了IRL在飞行器大范围动力学参数变化情况下的应用。 展开更多

关键词 自适应学习率 小波分析 飞行控制 增量强化学习

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基于动态逆和动态滑模的双通道机动飞行控制 被引量：4

9

作者 杨盛毅 刘超 +1 位作者 唐胜景 杨伟力 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期156-163,170,共9页

针对微小型四旋翼飞行器大角度快速机动飞行控制问题,提出一种基于动态逆与滑模控制的新型双通道机动飞行控制方法。通过滑模控制与动态逆结合,使系统对模型的不确定性及气动干扰有较好的鲁棒性,动态滑模有效地避免了系统抖振,且构造新... 针对微小型四旋翼飞行器大角度快速机动飞行控制问题,提出一种基于动态逆与滑模控制的新型双通道机动飞行控制方法。通过滑模控制与动态逆结合,使系统对模型的不确定性及气动干扰有较好的鲁棒性,动态滑模有效地避免了系统抖振,且构造新的滑模面和飞行器姿态四元数正则模型,提高了控制精度,解决了飞行器奇异问题;动态逆则改善了系统的动态响应特性,在逆系统设计中,由于系统具有零动态,给出了该零动态的稳定性分析。仿真结果证明了控制方案的控制效果。 展开更多

关键词 动态逆 动态滑模 机动飞行 零动态

原文传递

基于改进跟踪微分器的增量动态逆控制器设计

10

作者 符式康 刘俊辉 +1 位作者 陈昊 单家元 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3820-3826,共7页

针对大迎角飞行控制过程中存在的强气动非线性和模型不确定性,提出一种基于改进跟踪微分器的增量动态逆控制方法。考虑飞行器大迎角飞行姿态控制动力学特性,设计了外环为动态逆、内环为增量动态逆的控制器。针对采用传统跟踪微分器获得... 针对大迎角飞行控制过程中存在的强气动非线性和模型不确定性,提出一种基于改进跟踪微分器的增量动态逆控制方法。考虑飞行器大迎角飞行姿态控制动力学特性,设计了外环为动态逆、内环为增量动态逆的控制器。针对采用传统跟踪微分器获得增量动态逆所需的角加速度信息时存在的信号颤振和滤波效果差的问题,采用非线性函数和线性函数结合的方式,设计了一种改进的跟踪微分器。通过大迎角飞行数值仿真,验证了设计的跟踪微分器在准确提取角加速度的同时具有一定的抗噪性,基于此微分器设计的增量动态逆控制器对气动不确定性具有鲁棒性。 展开更多

关键词 改进跟踪微分器 非线性 增量动态逆控制 气动不确定性

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动力陀螺式导引头跟踪能力分析 被引量：11

11

作者 刘俊辉 单家元 刘永善 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期2209-2215,共7页

动力陀螺式导引头(下文中简称导引头)的跟踪能力是影响制导精度的主要因素之一。为分析导引头跟踪能力,定义了导引头跟踪能力性能指标。通过建立导引头的耦合动力学模型,对稳像及跟踪能力的传递函数及动力学模型稳定性进行解析和频域分... 动力陀螺式导引头(下文中简称导引头)的跟踪能力是影响制导精度的主要因素之一。为分析导引头跟踪能力,定义了导引头跟踪能力性能指标。通过建立导引头的耦合动力学模型,对稳像及跟踪能力的传递函数及动力学模型稳定性进行解析和频域分析。从动力学稳定性的角度得出了限制导引头跟踪能力的根本原因。通过对比导引头半实物仿真与数学仿真结果,验证了动力学模型的精确性。为减小稳态失调角,提高导引头的跟踪能力,提出了PI校正,仿真分析发现通过调整比例积分系数可以达到减小失调角并且不降低其他性能指标的目的。进一步探讨了在导引头失调角为0时目标视线角速度信息的提取方法。此文可以为导引头动力学及控制系统设计提供指导。 展开更多

关键词 动力陀螺式导引头 稳定性 跟踪能力 PI校正

原文传递

移动质量简支梁耦合时变系统建模与实验设计 被引量：6

12

作者 马志赛 刘莉 +1 位作者 周思达 杨武 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期913-920,993,共8页

建立了移动质量简支梁耦合时变系统的动力学模型,通过数值仿真分析了移动质量速度及加速度对耦合时变系统模态参数的影响,得到移动质量诱导产生的附加阻尼。设计并搭建移动质量简支梁实验系统,通过参考实验得到实验系统的初始阻尼,并分... 建立了移动质量简支梁耦合时变系统的动力学模型,通过数值仿真分析了移动质量速度及加速度对耦合时变系统模态参数的影响,得到移动质量诱导产生的附加阻尼。设计并搭建移动质量简支梁实验系统,通过参考实验得到实验系统的初始阻尼,并分别采用频域和时域模态参数辨识方法对质量块不同移动速度下的实验系统进行辨识。结果表明,所建立动力学模型能够对移动质量问题进行准确描述,实验系统可为时变结构动力学分析的理论研究提供实验支持,特别是对时变结构模态参数辨识方法进行实验验证。 展开更多

关键词 移动质量 简支梁 时变系统 实验系统设计

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航天器编队姿态与轨道耦合协同控制器设计 被引量：4

13

作者 张翀 王彦恺 《新型工业化》 2014年第8期30-36,共7页

针对伴随航天器对参考航天器绕飞的模型,考虑航天器编队飞行相对姿态与相对轨道之间的耦合关系,建立了姿轨耦合六自由度非线性动力学模型,针对空间摄动和多种干扰力矩以及模型不确定性因素的影响,利用幂次趋近律滑模变结构控制方法,设... 针对伴随航天器对参考航天器绕飞的模型,考虑航天器编队飞行相对姿态与相对轨道之间的耦合关系,建立了姿轨耦合六自由度非线性动力学模型,针对空间摄动和多种干扰力矩以及模型不确定性因素的影响,利用幂次趋近律滑模变结构控制方法,设计了一种姿轨耦合协同控制器,来实现编队飞行相对姿态与相对轨道的同步控制,并利用Lyapunov函数证明了系统的稳定性。仿真结果表明,在空间摄动的不断干扰下,航天器可以沿着理想的相对轨道运行,相对姿态具有快速稳定性,收敛时间约为500s,最大误差量约为0.2%,可以得出伴随航天器对参考航天器具有良好的轨道与姿态跟踪能力。 展开更多

关键词 编队飞行 姿轨耦合控制 滑模变结构控制

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高超声速变体飞行器弹道设计优化技术进展

14

作者 张尧 龙腾 +2 位作者 史人赫 太鑫辉 叶年辉 《战术导弹技术》 北大核心 2024年第4期30-40,共11页

变体技术能够提升高超声速飞行器大空域宽速域飞行能力,有效提升突防性能、射程等关键指标。作为高超声速变体飞行器总体设计的重要环节,变体弹道方案设计与优化是改善全程飞行适应能力、提升变体飞行收益的主要技术手段。通过文献调研... 变体技术能够提升高超声速飞行器大空域宽速域飞行能力,有效提升突防性能、射程等关键指标。作为高超声速变体飞行器总体设计的重要环节,变体弹道方案设计与优化是改善全程飞行适应能力、提升变体飞行收益的主要技术手段。通过文献调研,综述了高超声速变体飞行器弹道设计与优化关键技术进展。回顾了高超声速飞行器与变体技术的发展历程,综述了高超声速变体飞行器研究现况。针对高超变体弹道建模设计需求,介绍了高超声速变体方案设计、气动力/热建模、气动力/热预示等方面的研究情况,简述了弹道方案优化技术研究进展。展望了高超声速变体飞行器弹道设计优化未来亟待深入研究的方向。 展开更多

关键词 高超声速 变体飞行器 气动力/热 助推-滑翔 弹道设计优化 全程弹道

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跨域变体飞行器气动力热非层次多模型融合降阶方法 被引量：6

15

作者 武宇飞 龙腾 +1 位作者 史人赫 张尧 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期159-172,共14页

跨域变体飞行器根据飞行状态改变构型以提升大空域宽速域飞行能力,已成为当前研究热点。建立了类乘波体跨域变体飞行器基于雷诺平均纳维–斯托克斯(RANS)方程的气动力热高精度模型、基于工程估算方法的气动力热低精度模型。针对高超声... 跨域变体飞行器根据飞行状态改变构型以提升大空域宽速域飞行能力,已成为当前研究热点。建立了类乘波体跨域变体飞行器基于雷诺平均纳维–斯托克斯(RANS)方程的气动力热高精度模型、基于工程估算方法的气动力热低精度模型。针对高超声速气动力热仿真存在非层次多模型的特点,提出基于多层Kriging与二次规划的非层次多模型融合降阶方法(NMF-MKQP),推导解耦的均方误差表达式,将比例系数极大似然估计全局优化问题转化为二次规划问题,解析确定模型比例系数以降低构造成本,高效实现非层次多模型融合降阶。数值算例测试结果表明,降阶模型的近似精度与国际同类算法相比具有明显优势。基于气动力热特性降阶模型,揭示了后掠角及展长对跨域变体飞行器气动力热特性的影响规律,进而确定滑翔跨域飞行的变体方案。在减少最大热流的同时,变体方案通过增加升阻比,改善了飞行器跨域飞行性能。 展开更多

关键词 跨域变体飞行器 气动力热 非层次多模型融合 模型降阶 机翼变后掠 机翼变展长

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基于样本映射与动态Kriging的飞行器离散连续优化方法

16

作者 李昊达 龙腾 +1 位作者 史人赫 叶年辉 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期143-159,共17页

针对复杂飞行器系统离散连续混合优化计算成本高、全局收敛性差等问题,提出了一种基于样本映射与动态Kriging的离散连续优化方法(SMDK-DC)。该方法采用Kriging代理模型代替高耗时仿真模型以降低计算成本,并定制一种基于综合曼哈顿距离... 针对复杂飞行器系统离散连续混合优化计算成本高、全局收敛性差等问题,提出了一种基于样本映射与动态Kriging的离散连续优化方法(SMDK-DC)。该方法采用Kriging代理模型代替高耗时仿真模型以降低计算成本,并定制一种基于综合曼哈顿距离准则的样本点映射机制,在连续-离散空间内高效生成满足均布性要求的真实样本点。将期望改善度准则与重点采样空间方法相结合,辨识优质新增样本点,持续动态更新Kriging,引导离散连续优化过程快速收敛。标准数值算例测试结果表明,与SOMI、NOMAD等国际同类方法相比,SMDK-DC方法在全局收敛性与鲁棒性方面具有显著优势。使用该方法求解固体火箭发动机多学科设计优化问题,优化方案在满足燃烧室、内弹道等学科约束条件前提下,使得发动机总冲提升12.92%以上,且优化收益较SOMI方法提高1.71%,从而验证了本文工作的有效性与工程实用性。 展开更多

关键词 KRIGING 离散连续混合优化 近似优化 期望改善度 重点采样空间

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约束过滤器与代理模型辅助的粒子群优化方法

17

作者 史人赫 高南南 +2 位作者 龙腾 叶年辉 李昊达 《宇航学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期1857-1870,共14页

针对飞行器等复杂工程系统优化设计面临的计算求解耗时、可行域收敛困难等问题,提出了一种基于约束过滤器的代理模型辅助粒子群优化方法(SAPSO-CF)。该方法结合粒子群优化框架与径向基函数,有效降低了计算成本。提出一种双重过滤采样策... 针对飞行器等复杂工程系统优化设计面临的计算求解耗时、可行域收敛困难等问题,提出了一种基于约束过滤器的代理模型辅助粒子群优化方法(SAPSO-CF)。该方法结合粒子群优化框架与径向基函数,有效降低了计算成本。提出一种双重过滤采样策略,结合基于Kreisselmeier-Steinhauser约束过滤器的全局探索与基于子空间径向基函数的局部搜索,同时改善新增样本的可行性与最优性,引导粒子群优化过程快速收敛。标准数值算例测试结果表明,与GLoSADE、C2oDE方法相比,SAPSO-CF方法在全局收敛性、鲁棒性以及优化效率方面具有优势。采用SAPSO-CF方法求解固体火箭发动机多学科设计优化问题,在满足燃烧室、喷管等学科约束条件下,优化后发动机总冲性能提升了15.3%,且最优性优于GLoSADE方法,验证了SAPSO-CF方法的有效性与工程实用性。 展开更多

关键词 粒子群优化 径向基函数 Kreisselmeier-Steinhauser方程 过滤器方法 多学科设计优化

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基于信赖域的动态径向基函数代理模型优化策略 被引量：43

18

作者 龙腾 郭晓松 +1 位作者 彭磊 刘莉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期184-190,共7页

为了提高飞行器等复杂工程系统的设计质量与优化效率,基于代理模型的优化得到广泛应用。将信赖域思想引入基于代理模型的优化中,提出基于信赖域的采样空间更新策略,进而发展了一种基于信赖域的动态径向基函数代理模型优化策略(Trust reg... 为了提高飞行器等复杂工程系统的设计质量与优化效率,基于代理模型的优化得到广泛应用。将信赖域思想引入基于代理模型的优化中,提出基于信赖域的采样空间更新策略,进而发展了一种基于信赖域的动态径向基函数代理模型优化策略(Trust region based dynamic radial basis function,TR-DRBF)。通过Maximin拉丁超方试验设计方法选取样本点,选用径向基函数方法构造代理模型,采用全局优化算法对所构造的代理模型进行优化,根据已知信息进行信赖域采样空间更新,在其内部选取新增样本点并更新代理模型,直至优化收敛。将本优化策略用于标准数学测试算例和工字梁设计优化实例,并与国内外现有研究成果进行比较,证明了TR-DRBF在优化效率和全局收敛性方面都有较好的表现,尤其是针对高维优化问题时,TR-DRBF具有更显著的优势。 展开更多

关键词 径向基函数 动态代理模型 多学科设计优化 信赖域

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制导弹药末段目标截获概率研究 被引量：16

19

作者 刘骁 唐胜景 +1 位作者 朱大林 郭杰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期287-293,共7页

针对末制导弹药对地面目标攻击时是否加入中制导环节,研究其末段飞行过程中与目标的几何位置关系,采用快速计算与解析方法分析其打击地面固定目标时导引头对目标的角度截获。通过空中散布椭球和地面散布椭圆的近似计算得到视场角计算公... 针对末制导弹药对地面目标攻击时是否加入中制导环节,研究其末段飞行过程中与目标的几何位置关系,采用快速计算与解析方法分析其打击地面固定目标时导引头对目标的角度截获。通过空中散布椭球和地面散布椭圆的近似计算得到视场角计算公式,进而建立一般的数学模型,并从统计概率角度,得到末制导目标截获概率,根据3σ原则判断是否加入中制导环节。同时研究了零控脱靶量与末制导修正距离,结果表明末制导修正能力满足零控脱靶量。仿真发现导引头开机位置距离目标逐渐变小时,视场角的置信区间先减小、后增大。计算了不同干扰因素对视场角置信区间的影响,结果表明水平风对视场角分布的影响比侧风的影响要大。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 末制导 目标探测 蒙特卡洛法 截获概率

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基于模糊变系数策略的迎击拦截变结构制导律设计 被引量：11

20

作者 熊俊辉 唐胜景 +1 位作者 郭杰 朱大林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期134-139,共6页

迎击拦截是拦截问题中常见的一种制导方式。为提高拦截器的末制导精度,基于变结构控制设计零化视线角速率的变结构制导律是一种典型方法。对高速目标的迎击拦截出现相对速度过大,目标机动能力引起的导引初段需用过载过大的问题,应用模... 迎击拦截是拦截问题中常见的一种制导方式。为提高拦截器的末制导精度,基于变结构控制设计零化视线角速率的变结构制导律是一种典型方法。对高速目标的迎击拦截出现相对速度过大,目标机动能力引起的导引初段需用过载过大的问题,应用模糊控制设计制导律的导航项及变结构项系数随剩余导引时间变化的策略以延长系统进入滑模面的时间,使系统进入滑模面的同时有效减小末制导初段的控制量。建模及仿真结果显示,该制导律在使视线角速率收敛的同时显著地减小了导引初段的需用过载,验证了该方法的有效性及对传统比例导引律的优越性。 展开更多

关键词 飞行器控制、导航技术 变结构制导律 模糊控制 迎击拦截 变系数 速度比

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