潘雷 作品数:11 被引量:51 H指数:4 供职机构: 西北工业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 武器装备预研基金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 理学 建筑科学 自动化与计算机技术 更多>>
偏转弹头导弹控制系统设计与仿真 被引量:5 2009年 根据弹头的可偏转特性,利用无根多刚体系统动力学方法建立了偏转弹头导弹的动力学模型,并对通道间的耦合特性及弹头偏转对弹体运动的影响进行了分析。在此基础上,将通道间的耦合及弹头偏转对弹体运动的影响作为干扰项处理,将气动参数的非线性变化等效为标称参数的摄动,利用变结构控制理论设计了偏转弹头导弹的控制器。仿真结果表明,所设计的变结构控制器能够有效地减小和消除俯仰、偏航通道对滚转通道的耦合作用以及弹头偏转对弹体运动的影响,较好地抑制了导弹气动参数的摄动,具有较高的稳态精度和良好的动态性能。 高原 谷良贤 潘雷关键词:动力学模型 变结构控制 分块响应面法研究 被引量:7 2009年 在对采样点构建插值曲面时,响应面法(Response Surface Method,RSM)通常是对整个曲面进行插值近似,由于计算量的原因,采用的近似曲面阶数通常不超过四阶。但是,对于高度非线性的曲面,使用低阶响应面在较大范围内近似毫无疑问会降低响应面的近似精度。分块响应面法采用一定的策略对近似空间进行合理分块,缩小响应面的近似范围,从而提高了响应面在该空间的近似精度。测试结果表明,在样本数量和样本空间变化时,分块响应面法的近似精度不低于响应面法,尤其是当样本数量较多时,分块响应面法的近似精度要远高于响应面法。这就使得分块响应面法能够有效地应用于多学科设计优化。 潘雷 谷良贤基于响应面法的函数敏感性快速分析 被引量:1 2011年 探讨了基于响应面法进行函数敏感性分析的理论基础,并推导了基于响应面法的函数敏感性快速计算公式。采用两个算例对基于响应面法的函数敏感性快速分析方法进行测试,结果表明:基于响应面法的敏感性分析方法能够实现函数敏感性的快速分析,在优化过程中引入该方法可减少目标函数计算次数,加快优化收敛过程。 孙建勋 潘雷 谷良贤关键词:多学科设计优化 敏感性 响应面法 改进自动微分方法及其在飞行器气动外形优化中的应用 被引量:4 2007年 在飞行器设计优化过程中存在大量的梯度计算,简单高效的梯度计算方法可以很大地提高飞行器的优化效率。自动微分法是一种无需人工干预的高效梯度算法,为了进一步提高自动微分方法的计算效率,在函数首次执行后,形成单独的梯度计算过程,并采用矩阵的方式对该过程进行存储和调用。应用改进后的自动微分程序对某飞行器的弹翼外形进行基于梯度的优化,计算结果表明,改进后的程序计算精度与传统方法相同,计算速度可提高2倍以上,对于工程中常见的大规模稀疏问题计算效率可高达传统算法的3倍左右。 潘雷 谷良贤 龚春林关键词:飞行器 改进响应面法(IRSM)及其近似性能研究 被引量:1 2009年 响应面(response surface method,RSM)近似技术计算简单,但不能够随着样本容量的增大而提高近似精度.对RSM理论分析发现,RSM法的缺点源于其未对计算残差进行处理,从而丢失了大量有用信息.改进响应面法(improved response surface method,IRSM)通过对RSM方法的残差进行RBF(radial basis function)插值处理,可以在增加有限计算量的条件下提高近似精度,并可提供待拟合曲面的近似梯度信息.解析算例和工程实际模型的测试结果表明,IRSM方法的近似精度随着样本点的增多而显著提高.在样本点较少的时候,IRSM方法的近似性能明显高于RSM方法的近似性能;而当样本点较多时,IRSM方法的近似性能显著高于RSM方法和RBF方法. 潘雷 谷良贤 阎代维关键词:响应面 径向基函数 残差 月球最优软着陆两点边值问题的数值解法 被引量:18 2009年 借助庞特里亚金最大值原理(Pontryagin′s Maximal Principle,PMP),将月球燃耗最优软着陆问题转化为终端时间自由型两点边值问题(Two Point Boundary Value Problem,TPBVP)。采用一种基于初值猜测技术的线性摄动法求解TPBVP,得到最优软着陆轨迹。仿真结果表明,初值猜测技术得出的伴随变量初值均落在线性摄动法的收敛区间内,收敛速度快,优化精度高。最后研究了不同制动推力大小对软着陆性能的影响,结论为:增大制动发动机推力,既可缩短软着陆的时间,又能减少软着陆的燃料消耗。 赵吉松 谷良贤 潘雷关键词:两点边值问题 月球软着陆 月球探测器 利用高斯型方程进行卫星轨道机动仿真 被引量:3 2009年 在分析飞行器在连续力作用下的运动时,目前常用Hill模型,但Hill模型仅适用于短距离内短时间内飞行器机动问题。高斯(Gauss)模型作为一个研究绕动力作用下飞行器轨道变化的有效分析工具,可用于有限推力长时间作用下的轨道变化分析。从Gauss模型的基本形式推导出Gauss模型的无奇点方程,并从理论角度和仿真计算方面分析了外力的大小、方向对轨道机动结果的影响以及轨道的偏心率、平近点角对轨道机动的影响。结果证明采用数值方法可以有效解决Gauss模型求解困难的问题,Gauss型模型用于轨道机动分析具有很好的普适性。 潘雷 谷良贤 阎代维 高原关键词:有限推力 近距空空格斗弹攻击过程运动学研究 被引量:2 2006年 针对近距离格斗导弹攻击目标过程的运动特点,建立了导弹———目标相对运动模型。在此基础上,对导弹攻击过程进行了详细的数字仿真。通过对仿真结果分析,得到了导弹攻击过程中需用过载与发射距离、离轴角以及接近速度等之间的量化关系,验证了导弹有效命中目标的经验条件,并得出发射离轴角对需用过载的变化影响最大的结论。 管伟民 于云峰 潘雷关键词:格斗导弹 运动学模型 数字仿真 某型地空导弹的多学科设计优化研究 多学科设计优化技术是近年来发展起来的一种新的设计理念,对多学科设计优化的研究也日益增多。经过二十多年的发展,多学科设计优化技术基本上已趋于成熟,但作为一门新兴学科,多学科设计优化还存在着许多问题,其在工程应用中的经验还嫌... 潘雷关键词:地空导弹 多学科设计优化 径向基函数神经网络 遗传算法 文献传递 飞行器最优机动策略研究方法及进展 被引量:1 2009年 回顾了国内外最优机动策略研究的理论和方法,着重论述了近几年国内外的最优轨道机动策略问题的研究状况,比较了国内外的发展差别,讨论了轨道最优机动策略的发展趋势,为我国飞行器最优轨道机动策略研究方向提供了有意义的参考。 潘雷 谷良贤 高原关键词:最优控制 有限推力