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兵工学报
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高修柱

月刊

1000-1093

acta@cos.org.cn

010-68962718;68963060

100089

北京2431信箱

兵工学报/Journal Acta ArmamentariiCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊以反映兵器科学与技术领域的最新科研成果，促进科学发展，繁荣学术交流为宗旨。以介绍与兵器相关的基础理论、应用研究实验分析和工程技术等为主要内容。其专业涉及军用车辆、军用光学、电子技术、火炮、枪械、弹药技术、控制技术、力学工程、化学工程、机械工程、材料科学和应用数学等诸多领域。
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    DSC法与流变学法在测定HTPB基PBX代料固化动力学参数中的应用对比

    王泓王天翔尹艳华
    3596-3607页
    查看更多>>摘要：为优化高聚物黏结炸药(Polymer Bonded Explosive,PBX)制备工艺井深入理解其性能,探寻适用于研究PBX炸药固化动力学的最佳方法,分别采用非等温差示扫描量热(Differential Scanning Calorimetry,DSC)法、流变学等温法及流变学非等温法对HTPB/TDI/Na2SO4/Al体系的固化反应动力学进行深入研究,得到在这3种测试条件下的固化反应动力学方程.同时,针对目前广泛使用的流变学非等温法进行合理优化.实验结果表明:HTPB与TDI间的固化反应遵循自催化模型;使用Kissinger法和Ozawa法获得的固化反应活化能相近,二者相差不超过3％;PBX代料体系的恒温固化表现为起始温度423.29 K,峰值温度440.23 K,终止温度444.49 K;流变学研究固化动力学过程中,需考虑温度对储能模量的影响,不能仅用测量值表征固化度,需要对数据进行修正;DSC法与流变学法各有优劣,若仅需获得固化动力学参数,DSC法是一个更好的选择,但欲了解固化过程中药浆内部结构变化,必须借助流变学法.

    高聚物黏结炸药非等温差示扫描量热法流变学法固化反应动力学

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    存在幅相误差下的稳健稀疏贝叶斯二维波达方向估计

    王绪虎金序侯玉君张群飞...
    3608-3618页
    查看更多>>摘要：为减小传感器幅相误差的影响,提升方位估计性能,针对L型传感器阵列提出一种存在幅相误差下的稳健稀疏贝叶斯二维波达方向(Direction-Of-Arrival,DOA)估计方法.引入一个辅助角,将二维DOA估计问题转化为两个一维角度估计问题.利用L型阵列两子阵数据互协方差矩阵的对角线元素向量,构造一个含有幅相误差的稀疏表示模型,采用期望最大算法推导未知参数表达式并进行迭代运算,进而获得离网格和信号精度,利用二者构建新的空间谱函数,通过谱峰搜索估计出辅助角;将求得辅助角代入含有幅相误差的阵列接收数据稀疏表示模型,再次运用稀疏贝叶斯学习方法,估计出入射信号的俯仰角;根据3个角之间的关系,估计出方位角.研究结果表明:该方法实现了方位角和俯仰角的自动匹配,进一步克服了幅相误差对估计性能的影响,提高了方位估计的精度和角度分辨力,尤其是在高信噪比和幅相误差较大情况下优势更明显;仿真结果验证了该方法的有效性.

    波达方向估计幅相误差稀疏信号重构稀疏贝叶斯学习L型阵列

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    无人机自抗扰控制的调相补偿改进设计与抑扰实现

    周浩暴小鹏张洪刚
    3619-3630页
    查看更多>>摘要：为解决非线性自抗扰控制应用中无人机位姿跟踪控制响应相位滞后的问题,利用非线性函数的滤波特性与相位补偿机理完成调相补偿器设计,解决了跟踪微分器实际滤波与相位跟踪之间的矛盾,进而提出调相补偿改进后的自抗扰控制(Phase Compensation ADRC,PCADRC),将其应用于四旋翼无人机飞控作业中的姿态与轨迹跟踪.通过由空中避障圆角矩和锥形螺旋组成的复合轨迹跟踪分析PCADRC应用的飞航控制性能优势,并设计无人机轨迹跟踪抗扰实验,对自抗扰控制的调相补偿改进效果进行验证.仿真与实验结果表明,对于平面或空间、平缓或陡变不同性质的轨迹,PCADRC能在确保抑扰性能前提下提高位姿跟踪的准确性、时效性与鲁棒性,能更好满足其稳健的飞控需求.

    四旋翼无人机非线性自抗扰控制调相补偿参数整定轨迹跟踪

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    融合注意力机制和多层动态形变卷积的多视图立体视觉重建方法

    孙凯张成詹天苏迪...
    3631-3641页
    查看更多>>摘要：针对现有多视图立体视觉(Multi-View Stereo,MVS)技术提取弱纹理区域和非郎伯体曲面特征信息不充分及重建效果不理想问题,提出一种融合注意力机制和多层动态形变卷积的AM-DC-PatchmatchNet方法.构建一种融合坐标注意力的特征提取网络,能更准确地捕捉重建对象的边缘形状和纹理特征,同时融合一种基于动态形变卷积的自适应感受野模块,根据不同尺度的特征自适应调整感受野的大小和形状,获得兼具全局和细节的特征表示.在DTU数据集上的测试结果表明,所提方法相较于主流MVS方法,点云重建整体性指标提高2.8％,并且在航空影像数据集上验证了模型的泛化能力.

    多视图立体视觉注意力机制动态形变卷积深度学习

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    基于MPC的电动复合增压柴油机进气压力控制

    王天翔崔涛张付军赵彦凯...
    3642-3653页
    查看更多>>摘要：涡轮增压技术是提高发动机动力性和经济性的主要途径之一,而传统废气涡轮增压在低速区间存在滞后性.电动增压技术能有效弥补涡轮增压技术不足,但增加了控制自由度,电复合增压控制策略是保证其性能的关键,为此提出一种基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)的电复合柴油机进气控制策略.基于电动增压器数学物理方程,建立了离散预测控制模型和涡轮增压状态观测器与流量观测器;通过联合仿真平台,对控制策略和控制参数进行标定验证;对比不同工况下MPC与传统PID控制效果以及抗电源电压扰动能力.研究结果表明:基于所设计的观测器,控制算法能在不加装额外涡轮转速传感器的前提下,实现对进气压力的有效控制,最大稳态误差≤1％;能有效自适应正常工况下废气涡轮增压器的响应特性,提高低速响应,起步工况下5.2 s内达到目标进气压比;与传统PID控制算法相比,具有更好抗干扰性和控制精度,动态误差降低 42％.

    电动复合增压进气控制模型预测控制柴油机控制

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    动态可重构自适应无人车辆编队系统

    贾一飞蒋朝阳
    3654-3673页
    查看更多>>摘要：为研究无人车编队系统的编队保持、队形重构及队形变换功能,提出一种混合式领航跟随策略,以降低对领航车的依赖并确保编队完整性.开发基于车间(Vehicle to Vehicle,V2 V)通信的跟随车独立避障功能,并设计了实时管理编队成员属性并支持人机交互的编队节点管理系统.提出一种三维空间下的三次样条曲线动态扩展轨迹规划方法,结合V2V通信获取前车位姿信息生成跟随轨迹并实现避障.利用Frenet坐标系解耦车距保持与轨迹跟踪问题,采用PID控制器和线性二次调节(Linear Quadratic Regulator,LQR)控制器分别进行纵向控制和横向轨迹跟踪.研究结果表明:所搭建的仿真环境可快速验证方法性能,显示该方法具有良好的性能;通过实车验证了车辆编队系统的3种功能,通过车距稳定保持,证实所提方法具备良好实时性,能够实现多车编队的有效跟随,通过多种队形的变换以及成员入队离队场景,显示出高度的智能拓展性和适应性.

    无人车辆编队控制车间通信轨迹规划轨迹跟踪

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    模块化机器人最优越野构型神经网络规划方法

    党婉莹周乐来李贻斌张辰...
    3674-3685页
    查看更多>>摘要：轮式模块化机器人在满足人类对于无人自主任务需求时具有很多优势,机器人组合体构型在搬运物资、山地越障等方面更具有独特优势,为此提出一种多模块机器人构型优化规划方法.构建数字化地形表达,建立参数化地形辨识模型,运用遗传算法构建能耗与时间加权组合的最优构型,改变约束条件在不同地形下进行大量平行运行得到大量地形-最优构型参数结果对,将地形集合构建为输入集,将最优构型集合构建为输出集,训练借助神经网络技术快速得到面向任意地形的最佳组合体构型,使得组合体在面对三维复杂地形时实现高成功率、高可靠性越障运动,同时将能耗成本和时间成本降至最低.通过物理引擎平台仿真搭建仿真野外地形,对规划得到的构型进行通过性验证和性能测试,各构型均能完成地形跨越,同时验证规划算法的优化能力;搭建模块化机器人样机实物进行实验,以6x1刚性连接构型完成了 2倍轴距宽沟壑的跨越.研究结果表明,所提方法能够高效地规划各类地形下满足通过性要求和时间能耗最优的组合体越障构型.

    轮式机器人山地越障构型优化A*算法遗传算法反向传播神经网络

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    高氮钢超音频脉冲GMA增材制造熔滴过渡特性

    马立范霁康从保强杨东青...
    3686-3695页
    查看更多>>摘要：针对高氮钢增材制造熔滴过渡过程中氮元素逸出及飞溅问题,进行超音频脉冲熔化极气体保护(Ultrasonic Frequency Pulsed Gas Metal Arc,UFP-GMA)增材制造熔滴过渡试验,研究不同超音频脉冲电流叠加模式和脉冲电流频率对高氮钢熔滴过渡稳定性的影响,获取能够实现高氮钢增材稳定熔滴过渡的工艺参数.试验结果表明:在脉冲熔化极气体保护(Pulsed Gas Metal Arc,P-GMA)增材工艺条件下可以实现一脉一滴过渡,但是过渡稳定性较差,飞溅明显;在P-GMA基值阶段或基值和峰值阶段都叠加超音频脉冲电流均不利于熔滴过渡,容易出现短路、熔滴爆炸等问题;在P-GMA峰值阶段叠加低频(20 kHz)脉冲电流时,对熔滴过渡影响较弱,叠加中频(40～60 kHz)脉冲电流能抑制高氮钢熔滴过渡中大颗粒飞溅生成,提高熔滴过渡稳定性,但是当频率超过60 kHz时在过渡中会形成许多小飞溅.

    超音频脉冲电流高氮钢增材制造熔滴过渡

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    侵彻战斗部-引信宽频域加载特性

    赵慧程祥利刘军刘波...
    3696-3705页
    查看更多>>摘要：为揭示侵彻过程中战斗部对引信边界载荷的影响规律,建立战斗部动力学模型和有限元模型.通过有限元差分法计算和数值模拟分析战斗部在不同频率半正弦信号激励下对引信的瞬态加载特性,并采用数值模拟和打靶试验研究弹靶作用时弹体和引信体的过载时域响应特性,通过冲击响应谱数值计算得到引信过载在频域范围的响应放大倍数.研究结果表明:侵彻战斗部在宽频域范围具有明显的轴向振动放大特性.引信过载频响特性与谐响应分析结果表明,侵彻战斗部在宽频域范围轴向振动放大特性的根本原因是战斗部1阶或多阶轴向振动固有频率的谐振,为指导弹载产品的抗高过载优化设计提供了依据.

    侵彻战斗部侵彻引信宽频域载荷特性

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    基于堆叠稀疏自编码器的多缸喷油器堵塞定位算法

    王健黄英高晓宇王拓...
    3706-3717页
    查看更多>>摘要：燃油喷射系统的工作质量直接影响柴油机工作过程及性能,针对多缸机不同喷油器发生堵塞故障且故障程度不一时,传统故障诊断方法难以精准定位故障喷油器的问题,提出一种基于堆叠稀疏自编码器(Stacked Sparse Autoencoder,SSAE)的故障定位算法.通过SSAE提取不同喷油器发生堵塞故障时轨压信号的深层特征,以softmax网络实现故障部件定位.以一维轨压信号为输入,故障喷油器定位为输出,并研究算法超参数对算法精度的影响.研究结果表明,此算法能精准定位发生堵塞故障的喷油器,且精度不受堵塞程度的影响,故障诊断正确率可达96.7％.

    高压共轨不同喷油器堵塞堆叠稀疏自编码器故障定位

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