无后坐炮发射迫弹的流场数值模拟分析

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作者 王腾 李强 +3 位作者 蔺子豪 卫连升 李响 左军成 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期97-102,共6页

为研究以无后坐炮发射形式发射迫弹时炮口和喷管处的流场分布,运用Fluent流体计算软件,对发射迫弹过程的流场进行了数值模拟。通过三维建模软件UG建立2D平面轴对称流动数学模型,采用计算软件编程,将数值模拟与Fluent相结合,实现流场数... 为研究以无后坐炮发射形式发射迫弹时炮口和喷管处的流场分布,运用Fluent流体计算软件,对发射迫弹过程的流场进行了数值模拟。通过三维建模软件UG建立2D平面轴对称流动数学模型,采用计算软件编程,将数值模拟与Fluent相结合,实现流场数值模拟。仿真得到了从迫弹起动至迫弹出炮口这一段时间内的流场分布情况。根据仿真结果对喷管附近的压力分布与气流速度进行分析,得到附近区域内的峰值分布情况。结果表明:随着弹丸从膛底运动到炮口后,炮口和尾喷管处的气流速度和压力先增大后逐渐减小,得到了尾喷管处的危险区域,为无后坐炮的喷管设计与优化、喷管处的安全区域提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 无后坐炮 迫弹 流场 数值模拟 喷管

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基于改进CPG的六足机器人足端姿态稳定控制

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作者 胡逸然 蒋刚 +3 位作者 胡川妹 黄寅森 陈清平 徐文刚 《控制工程》 北大核心 2025年第7期1225-1232,共8页

针对传统中枢模式发生器(central pattern generator,CPG)在应用中引入过多具有强耦合性的动态参数,导致其难以适配昆虫式腿部结构机器人的问题,提出了一种结合逆运动学并面向足端控制的改进CPG控制方法。首先,在系统层面,设计了线性转... 针对传统中枢模式发生器(central pattern generator,CPG)在应用中引入过多具有强耦合性的动态参数,导致其难以适配昆虫式腿部结构机器人的问题,提出了一种结合逆运动学并面向足端控制的改进CPG控制方法。首先,在系统层面,设计了线性转换器、功能生成器和逆运动学求解模块,以面向足端控制的方式对传统CPG应用进行了参数化改进;其次,在细节上,对CPG的极限环进行改进,提高其对地形的适应能力;最后,基于改进CPG模型规划了线性转向等功能步态,实现了基于足端偏差补偿的姿态稳定闭环控制。实验结果表明,所提方法简化了步态控制,使昆虫式六足机器人能够在起伏地形上实现线性转向并保持姿态稳定。 展开更多

关键词 CPG 六足机器人 步态生成 起伏地形

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用于野外机器人的红外小目标检测算法

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作者 童金鑫 蒋刚 +2 位作者 黄凯睿 陈清平 徐文刚 《红外技术》 北大核心 2025年第6期739-747,共9页

红外热成像目标检测对机器人在野外环境实现全天候巡检有重要意义。针对机器人机载的嵌入式计算机运算能力不足、目标检测实时性低以及红外热成像图形的小目标分辨率低的问题。提出了一种基于YOLOv7改进的轻量级检测算法。首先,对网络... 红外热成像目标检测对机器人在野外环境实现全天候巡检有重要意义。针对机器人机载的嵌入式计算机运算能力不足、目标检测实时性低以及红外热成像图形的小目标分辨率低的问题。提出了一种基于YOLOv7改进的轻量级检测算法。首先,对网络进行结构化剪枝以提高在嵌入式计算机上运行的实时性,再构建自适应卷积层和无批次归一化处理模块改进骨干网络。然后,使用多速率空洞卷积与3D卷积提取高分辨率的尺度序列特征,再使用FPN将尺度序列特征做特征融合,增强小目标检测精度。最后,在预测阶段引入SIoU位置回归方法,提升回归速度和准确度。通过NVIDIA Jetson Xavier NX平台在夜间红外热成像数据集上验证表明,与YOLOv7相比,以mAP降低1.95%为代价换取了FPS 162%的提升,达到实时性检测的要求。 展开更多

关键词 YOLOv7算法 小目标检测 红外热成像 多速率空洞卷积 3D卷积

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足式机器人腿部关节改进单神经网络PID控制算法研究 被引量：4

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作者 马程 蒋刚 +5 位作者 郝兴安 蒲虹云 陈清平 黄建军 徐文刚 黄璜 《机床与液压》 北大核心 2024年第3期60-66,共7页

为了满足液压足式机器人在复杂环境中实现精确、快速的腿部关节控制需求,把单神经网络PID能够实时调节参数的优点运用到足式机器人液压机械腿关节的控制中,在单神经网络PID的基础上增加机械腿关节的位置和速度控制算法,形成改进单神经网... 为了满足液压足式机器人在复杂环境中实现精确、快速的腿部关节控制需求,把单神经网络PID能够实时调节参数的优点运用到足式机器人液压机械腿关节的控制中,在单神经网络PID的基础上增加机械腿关节的位置和速度控制算法,形成改进单神经网络PID,实现了对神经元比例参数自调整、PID参数的自整定,能够较好地适应内、外参数的变化,增强了腿部关节的快速性、精确性。在Simulink中进行建模仿真以及在设计的以STM32为中央处理芯片的控制平台上进行实验测试,结果表明:改进单神经网络PID在足式液压机器人的腿部关节控制中具有响应速度快、超调量小、控制精度高、鲁棒性强等优点。 展开更多

关键词 电液伺服控制 足式机器人 改进单神经网络PID 参数自整定

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基于变模糊PID控制器的阀控非对称缸复合控制策略 被引量：13

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作者 蒲虹云 蒋刚 +4 位作者 郝兴安 邹海锋 刘思颂 陈清平 徐文刚 《液压与气动》 北大核心 2022年第11期82-89,共8页

针对非对称液压缸正反向运动的不对称性对位移控制精度的影响,为了提高阀控非对称液压缸伺服系统位移控制精度,设计了根据液压缸运动方向选择对应模糊PID位移控制器的位移闭环及速度前馈复合控制方案。搭建了基于ADAMS,AMESim和Simulin... 针对非对称液压缸正反向运动的不对称性对位移控制精度的影响,为了提高阀控非对称液压缸伺服系统位移控制精度,设计了根据液压缸运动方向选择对应模糊PID位移控制器的位移闭环及速度前馈复合控制方案。搭建了基于ADAMS,AMESim和Simulink的阀控非对称液压缸伺服系统联合仿真模型。研究表明,采用速度前馈控制系统响应更快;采用对应变模糊PID位移控制器控制策略,非对称缸换向跟踪期望位移的精度更高。 展开更多

关键词 阀控非对称缸 速度前馈 模糊控制 联合仿真

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基于NARMAX模型的阀控非对称缸神经网络预测控制 被引量：3

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作者 袁磊 蒋刚 +3 位作者 郝兴安 刘思颂 陈清平 徐文刚 《液压与气动》 北大核心 2023年第1期86-93,共8页

针对非对称缸位置跟踪控制精度较差,提出了一种基于非线性自回归平均滑动离散模型(NARMAX)和量子粒子群算法的神经网络预测控制策略(QPSO-NNMPC)。利用NARMAX模型表示阀控非对称缸的动态模型,使用粒子群算法优化BP神经网络(PSO-BP)对阀... 针对非对称缸位置跟踪控制精度较差,提出了一种基于非线性自回归平均滑动离散模型(NARMAX)和量子粒子群算法的神经网络预测控制策略(QPSO-NNMPC)。利用NARMAX模型表示阀控非对称缸的动态模型,使用粒子群算法优化BP神经网络(PSO-BP)对阀控非对称缸系统在线预测,使用量子粒子群算法(QPSO)对目标函数非线性优化。仿真结果表明,在不同频率期望信号与变干扰力情况下,该控制策略具有良好的跟踪效果和鲁棒性。 展开更多

关键词 阀控非对称缸 BP神经网络 粒子群算法 量子粒子群算法 位置跟踪控制

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冲击载荷作用下座钣与卵石炮位耦合特性仿真研究 被引量：1

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作者 华阳 葛建立 +2 位作者 汤鹏扬 孙全兆 杨国来 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2023年第5期14-21,39,共9页

卵石炮位是考核迫击炮作战性能的重要工况之一,卵石颗粒是一种离散介质,具有连续性特点的有限元网格模拟冲击载荷作用下卵石的运动具有很大的难度。基于有限元与离散元(FEM-DEM)耦合的方法,提出了一种迫击炮在卵石炮位射击的数值模拟方... 卵石炮位是考核迫击炮作战性能的重要工况之一,卵石颗粒是一种离散介质,具有连续性特点的有限元网格模拟冲击载荷作用下卵石的运动具有很大的难度。基于有限元与离散元(FEM-DEM)耦合的方法,提出了一种迫击炮在卵石炮位射击的数值模拟方法。建立了具有连续介质特性的迫击炮全炮有限元模型及具有离散介质特性的卵石离散元模型,实现两者的有限元-离散元耦合建模;对整体模型进行重力作用下的密实计算;研究了相同冲击载荷工况下座钣在不同颗粒直径卵石炮位的动态特性,仿真结果与测试值吻合较好。研究表明:在冲击载荷作用下,座钣在卵石炮位上会经历后坐、复进和反跳3个过程,座钣后方的表层卵石颗粒会在座钣的撞击下向后上方飞溅;座钣后侧面筋板受力状况比较恶劣,且随卵石颗粒直径的增大,受力数值和分散程度增大,座钣位移也随卵石颗粒直径的增大而增大。该研究为迫击炮在卵石阵地上发射时座钣的动态特性计算和座钣结构优化设计提供了重要的理论参考价值。 展开更多

关键词 迫击炮座钣 有限元-离散元耦合 卵石颗粒 动态特性 数值模拟

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汽车钢制车轮数字化设计制造技术的研究应用 被引量：9

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作者 祝伟骏 《四川兵工学报》 CAS 2014年第7期56-59,共4页

介绍了采用CAD/CAE/CAM一体化的汽车钢制车轮数字化设计制造技术,建立了钢制车轮数据管理系统平台和数字化设备,该技术能够迅速地应对市场的需求,根据科技发展态势,创新开发产品,研究新材料、新技术、新机制,赢得核心竞争优势。

关键词 汽车 钢制车轮 数字化 设计制造 CAD CAE CAM

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改进轻量型YOLOV4的目标监测系统 被引量：3

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作者 刘苏刚 蒋刚 +3 位作者 朱昊 陈清平 徐文刚 黄璜 《计算机工程与设计》 北大核心 2022年第10期2984-2991,共8页

针对实施昏暗复杂环境下混合路况的目标监测任务,提出基于YOLOV4-tiny的改进算法,建立智能化目标监测系统。为提高目标检测精度,在原有骨架网络提取4层特征进行多层特征叠加。融合图像增强算法,提高系统的鲁棒性。将改进算法与zed双目... 针对实施昏暗复杂环境下混合路况的目标监测任务,提出基于YOLOV4-tiny的改进算法,建立智能化目标监测系统。为提高目标检测精度,在原有骨架网络提取4层特征进行多层特征叠加。融合图像增强算法,提高系统的鲁棒性。将改进算法与zed双目相机结合进行多源数据采集,经数据决策实现异常数据的存储与自动控制。实验结果表明,在昏暗的复杂环境下,改进后的算法模型较YOLOV4-tiny模型MAP(均值平均精度)提高14.79%,较融合图像增强算法的YOLOV4-tiny模型MAP(均值平均精度)提高3.06%。所提算法应用于目标监测系统上检测精度以及鲁棒性都有所提高。 展开更多

关键词 监测系统 图像增强算法 zed双目相机 数据决策 自动控制

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某迫击炮击发机构关键部件仿真分析

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作者 姜驰 葛建立 +1 位作者 汤鹏扬 杨国来 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2023年第5期29-33,39,共6页

某迫击炮拉发机构在长期射击试验过程中,拨爪受到拨爪轴、击锤和套筒的冲击载荷作用,导致击发机构中的拨爪出现了断裂失效。为研究其损坏的力学机理,在对击发机构结构组成和机构动作分析的基础上,采用模块化、参数化的有限元建模方法,... 某迫击炮拉发机构在长期射击试验过程中,拨爪受到拨爪轴、击锤和套筒的冲击载荷作用,导致击发机构中的拨爪出现了断裂失效。为研究其损坏的力学机理,在对击发机构结构组成和机构动作分析的基础上,采用模块化、参数化的有限元建模方法,建立击发机构有限元模型。仿真分析不同工况下击发机构的动态特性,得到了不同工况下拨爪所受应力最大值以及最大值所在的位置,通过应力变化分析找出了拨爪的薄弱环节,即易断裂的位置;在此基础上对击发机构进行疲劳分析,得出易失效位置的寿命。结果表明,拨爪在爪尖处和拨爪孔几何形状突变处受到应力较大,容易发生疲劳失效,但应力最大值小于材料屈服极限,但是疲劳寿命较小,因此易出现断裂。该仿真结果与实际失效情况相符,同时为优化击发机构、减小应力集中、解决拨爪破裂故障提供了理论参考。 展开更多

关键词 迫击炮 击发机构 拨爪 有限元 疲劳分析

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某型火箭炮身管改进设计 被引量：2

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作者 王郑力 伍鹏宇 罗斌 《兵工自动化》 2016年第1期93-96,共4页

某型火箭炮增程改进设计中,在增加身管长度的基础上,为控制身管质量并满足刚度要求,提出玻璃钢身管内衬金属材料的设计方案。分析影响身管刚度的因素并进行理论计算,利用ANSYS有限元软件进行仿真分析,并进行弹道炮射击试验验证。结果表... 某型火箭炮增程改进设计中,在增加身管长度的基础上,为控制身管质量并满足刚度要求,提出玻璃钢身管内衬金属材料的设计方案。分析影响身管刚度的因素并进行理论计算,利用ANSYS有限元软件进行仿真分析,并进行弹道炮射击试验验证。结果表明:玻璃钢内衬金属材料的身管设计方案取2种材料所长,能够同时满足质量小、刚度大、抗烧蚀和耐腐蚀的要求,且弹道炮立靶射击精度和射程均达到了改进设计目标,为火箭炮身管的改进设计提供了理论依据和工程应用参考。 展开更多

关键词 火箭炮 身管 改进

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蜗轮蜗杆传动装置支承结构优化设计

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作者 伍鹏宇 王郑力 罗斌 《兵工自动化》 2016年第11期93-96,共4页

针对传动装置在低温环境下调转缓慢甚至无法转动的问题,提出支承结构优化设计方法。分析传动装置固定-游动支承,减小轴承与箱体壳体的接触面积,用一个偏心座代替2个偏心端盖,分析减小阻力矩的优势,并进行仿真验证。仿真结果表明:蜗轮轴... 针对传动装置在低温环境下调转缓慢甚至无法转动的问题,提出支承结构优化设计方法。分析传动装置固定-游动支承,减小轴承与箱体壳体的接触面积,用一个偏心座代替2个偏心端盖,分析减小阻力矩的优势,并进行仿真验证。仿真结果表明:蜗轮轴的变形在0.000 83 mm之内,满足设计精度要求,可为解决传动装置低温环境传动阻力增大的问题提供理论依据和工程应用参考。 展开更多

关键词 支承结构 低温环境 阻力矩 优化

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