机载光学观瞄系统仿真数值算法研究
发布时间：2021-05-23 12:34
近年来随着我国对机载光学观瞄系统的研究持续加强,机载光学观瞄系统的数值仿真作为不受原有系统规模和结构复杂性限制的研究手段也成为了重要的发展方向。系统仿真数值算法会直接影响仿真对系统性能检测和评估的有效性,因此已成为分析和研究机载光学观瞄系统不可或缺的研究内容。机载光学观瞄系统是一个刚性系统,其组成不仅包含有低动态性的部分,而且包含有高动态性的部分。在对机载光学观瞄系统进行数值仿真时,传统的数值算法为了保证其数值解的稳定性,需要用足够小的步长进行仿真。小步长的选取不仅会造成计算量成倍的增加,并且会增大积累误差,从而影响仿真的实时性和仿真精度。另一方面,若为了确保数值解法的稳定性,而改造系统高动态性的部分,使其适应给定的仿真步长,则会降低系统模型仿真的准确性。本文结合机载光学观瞄系统的刚性动态特性和传统仿真数值算法所存在问题,对机载光学观瞄系统仿真数值算法进行了研究,提出了具有高稳定性、高精度和较小计算量的仿真数值算法。本文的主要研究工作如下:（1）通过对机载光学观瞄系统的组成结构、功能和工作原理的研究,完成了对机载光学观瞄系统的数学建模,建立了其运动学数学模型。除此之外,对机载光学观瞄系...
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状及发展状况
1.3 本文研究的主要内容
1.4 本文内容与结构安排
第2章 机载光学观瞄系统的分析与建模
2.1 引言
2.2 机载光学观瞄系统的组成
2.3 机载光学观瞄系统的功能及工作原理
2.4 机载光学观瞄系统的数学模型的建立及分析
2.4.1 直流力矩电机数学模型
2.4.2 电流环的数学模型
2.4.3 速度稳定环数学模型
2.4.4 位置跟踪环数学模型
2.5 本章小结
第3章 机载光学观瞄系统仿真数值算法
3.1 引言
3.2 刚性微分方程
3.3 常用微分方程数值算法
3.3.1 全隐式Runge-Kutta法
3.3.2 对角隐式Runge-Kutta法
3.3.3 单隐式Runge-Kutta法
3.4 机载光学观瞄系统仿真数值算法设计实现的要求
3.5 机载光学观瞄系统仿真数值算法的实现
3.5.1 带状隐式Runge-Kutta数值算法的系数
3.5.2 带状隐式Runge-Kutta数值算法的实现过程
3.5.3 带状隐式Runge-Kutta数值算法的稳定性
3.6 机载光学观瞄系统仿真变步长数值算法
3.7 本章小结
第4章 机载光学观瞄系统仿真数值算法验证
4.1 引言
4.2 机载光学观瞄系统定步长数值仿真计算与分析
4.2.1 速度稳定环系统定步长数值仿真计算与分析
4.2.2 位置跟踪环系统定步长数值仿真计算与分析
4.2.3 整个机载光学观瞄系统定步长数值仿真计算与分析
4.3 机载光学观瞄系统变步长数值仿真计算与分析
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 本文主要研究成果总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]非线性方程的三种牛顿迭代方法[J]. 雍龙泉. 高等数学研究. 2020(01)
[2]常微分方程初值求解中改进欧拉法研究[J]. 朱健生. 淮南职业技术学院学报. 2019(02)
[3]基于FPGA的车载光电系统瞄准控制与实现[J]. 李宝珺,茹志兵,郭新胜,党力,韩伟. 火力与指挥控制. 2019(04)
[4]BDF技术在电力通信网主备链路切换中的应用研究[J]. 陈刚. 科技资讯. 2018(35)
[5]电视观瞄/可见光直视观瞄光学系统设计[J]. 陈姣,腾国奇,胡博,王凌,张博,张俊. 应用光学. 2017(04)
[6]基于Adams多步法预测的励磁控制器的设计[J]. 李志军,武晓英. 大电机技术. 2016(03)
[7]美军典型机载光电观瞄设备发展现状及趋势[J]. 梁巍巍,郭正红,陈洁. 飞航导弹. 2015(03)
[8]动载体光电平台图像模糊成像机理研究[J]. 矫英祺,任国全,李冬伟. 火力与指挥控制. 2015(02)
[9]一类食饵-捕食者模型的二阶龙格库塔方法稳定性及分支分析[J]. 柯于胜,陈伯山,刘唯一. 湖北师范学院学报(自然科学版). 2014(03)
[10]全隐式龙格库塔法求解点堆动力学方程[J]. 王伟吉,叶金亮,方成跃. 核科学与工程. 2014(03)
硕士论文
[1]动载体平台下的光电稳瞄成像仿真研究[D]. 齐俊祥.西安电子科技大学 2018
[2]同伦分析方法与帕德逼近在非线性动力学中的应用[D]. 武博.浙江师范大学 2018
[3]机载光电稳瞄系统全链路动态成像仿真研究[D]. 徐立涛.西安电子科技大学 2014
[4]机载光电稳瞄转塔装调技术研究[D]. 李玉喜.南京理工大学 2014
[5]光电稳瞄系统关键性能检测方法研究[D]. 严少奇.南京理工大学 2014
[6]光电系统瞄准线高级稳定技术的建模与仿真[D]. 雷亮.西安工业大学 2012
[7]电力拖动控制系统一种新型设计方法的研究[D]. 宋慧峰.吉林大学 2011
[8]机载光电稳瞄伺服系统建模与仿真[D]. 齐文彬.长春理工大学 2007
[9]机载光电稳瞄系统仿真分析研究[D]. 王秀元.南京理工大学 2004
本文编号：3202530
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状及发展状况
1.3 本文研究的主要内容
1.4 本文内容与结构安排
第2章 机载光学观瞄系统的分析与建模
2.1 引言
2.2 机载光学观瞄系统的组成
2.3 机载光学观瞄系统的功能及工作原理
2.4 机载光学观瞄系统的数学模型的建立及分析
2.4.1 直流力矩电机数学模型
2.4.2 电流环的数学模型
2.4.3 速度稳定环数学模型
2.4.4 位置跟踪环数学模型
2.5 本章小结
第3章 机载光学观瞄系统仿真数值算法
3.1 引言
3.2 刚性微分方程
3.3 常用微分方程数值算法
3.3.1 全隐式Runge-Kutta法
3.3.2 对角隐式Runge-Kutta法
3.3.3 单隐式Runge-Kutta法
3.4 机载光学观瞄系统仿真数值算法设计实现的要求
3.5 机载光学观瞄系统仿真数值算法的实现
3.5.1 带状隐式Runge-Kutta数值算法的系数
3.5.2 带状隐式Runge-Kutta数值算法的实现过程
3.5.3 带状隐式Runge-Kutta数值算法的稳定性
3.6 机载光学观瞄系统仿真变步长数值算法
3.7 本章小结
第4章 机载光学观瞄系统仿真数值算法验证
4.1 引言
4.2 机载光学观瞄系统定步长数值仿真计算与分析
4.2.1 速度稳定环系统定步长数值仿真计算与分析
4.2.2 位置跟踪环系统定步长数值仿真计算与分析
4.2.3 整个机载光学观瞄系统定步长数值仿真计算与分析
4.3 机载光学观瞄系统变步长数值仿真计算与分析
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 本文主要研究成果总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]非线性方程的三种牛顿迭代方法[J]. 雍龙泉. 高等数学研究. 2020(01)
[2]常微分方程初值求解中改进欧拉法研究[J]. 朱健生. 淮南职业技术学院学报. 2019(02)
[3]基于FPGA的车载光电系统瞄准控制与实现[J]. 李宝珺,茹志兵,郭新胜,党力,韩伟. 火力与指挥控制. 2019(04)
[4]BDF技术在电力通信网主备链路切换中的应用研究[J]. 陈刚. 科技资讯. 2018(35)
[5]电视观瞄/可见光直视观瞄光学系统设计[J]. 陈姣,腾国奇,胡博,王凌,张博,张俊. 应用光学. 2017(04)
[6]基于Adams多步法预测的励磁控制器的设计[J]. 李志军,武晓英. 大电机技术. 2016(03)
[7]美军典型机载光电观瞄设备发展现状及趋势[J]. 梁巍巍,郭正红,陈洁. 飞航导弹. 2015(03)
[8]动载体光电平台图像模糊成像机理研究[J]. 矫英祺,任国全,李冬伟. 火力与指挥控制. 2015(02)
[9]一类食饵-捕食者模型的二阶龙格库塔方法稳定性及分支分析[J]. 柯于胜,陈伯山,刘唯一. 湖北师范学院学报(自然科学版). 2014(03)
[10]全隐式龙格库塔法求解点堆动力学方程[J]. 王伟吉,叶金亮,方成跃. 核科学与工程. 2014(03)
硕士论文
[1]动载体平台下的光电稳瞄成像仿真研究[D]. 齐俊祥.西安电子科技大学 2018
[2]同伦分析方法与帕德逼近在非线性动力学中的应用[D]. 武博.浙江师范大学 2018
[3]机载光电稳瞄系统全链路动态成像仿真研究[D]. 徐立涛.西安电子科技大学 2014
[4]机载光电稳瞄转塔装调技术研究[D]. 李玉喜.南京理工大学 2014
[5]光电稳瞄系统关键性能检测方法研究[D]. 严少奇.南京理工大学 2014
[6]光电系统瞄准线高级稳定技术的建模与仿真[D]. 雷亮.西安工业大学 2012
[7]电力拖动控制系统一种新型设计方法的研究[D]. 宋慧峰.吉林大学 2011
[8]机载光电稳瞄伺服系统建模与仿真[D]. 齐文彬.长春理工大学 2007
[9]机载光电稳瞄系统仿真分析研究[D]. 王秀元.南京理工大学 2004
本文编号：3202530
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