【摘 要】
:
传统的火炮将火药燃气压力作用于弹丸,加速弹丸发射,由于气体的膨胀限制,传统的火炮弹丸发射速度几乎不能达到1300米/秒。电磁轨道炮是采用电磁发射技术,利用洛伦兹力加速弹丸,使弹丸能够达到超高速发射的装置,电磁轨道炮相对于传统化学能发射炮弹有着诸多优势。为了获得电磁轨道炮弹道多目标的最优化,需要对其进行多目标优化,然而电磁轨道炮的真实物理模型中含有不确定参数,不确定参数的波动会影响多目标优化的效果,
论文部分内容阅读
传统的火炮将火药燃气压力作用于弹丸,加速弹丸发射,由于气体的膨胀限制,传统的火炮弹丸发射速度几乎不能达到1300米/秒。电磁轨道炮是采用电磁发射技术,利用洛伦兹力加速弹丸,使弹丸能够达到超高速发射的装置,电磁轨道炮相对于传统化学能发射炮弹有着诸多优势。为了获得电磁轨道炮弹道多目标的最优化,需要对其进行多目标优化,然而电磁轨道炮的真实物理模型中含有不确定参数,不确定参数的波动会影响多目标优化的效果,因此在对弹道多目标优化过程中需要考虑不确定参数的影响。在对电磁轨道炮的弹道多目标进行优化时,需要采用仿真模型进行研究。通常在初始建立的仿真模型中,不确定参数的分布区间不明确,需要通过模型校准的方式获得其真实分布范围;为了应对模型中不确定参数对于优化输出带来的影响,采用鲁棒优化方法获得多目标鲁棒优化输出。本文的主要研究内容包括以下几个方面:首先,建立电磁轨道炮仿真模型。考虑电磁轨道炮的烧蚀,趋肤效应等,采用模块化方法进行建模,分别建立电源、轨道、电枢-弹丸模块。电磁轨道炮的弹道多目标输出选择轨道最大电流、炮弹出口速度、发射转换效率、轨道累计热量等四项作为模型输出量。分析了电磁轨道炮模型中的不确定参数类型,并且给出了含有不确定参数的电磁轨道炮仿真模型数学表达式。然后,采用模型校准方法获得模型中不确定参数的真实分布范围。采用Sobol灵敏度分析方法分析各个不确定参数对模型各输出的影响程度,筛选出影响程度大的不确定参数;采用基于近似贝叶斯计算序贯蒙特卡洛算法的贝叶斯模型校准方法,获得真实的不确定参数的分布,将其作为电磁轨道炮弹道多目标鲁棒优化中不确定变量的取值范围。其次,进行电磁轨道炮弹道单目标鲁棒优化。为了降低多目标鲁棒优化的问题难度,首先进行单目标鲁棒优化,为多目标鲁棒优化奠定基础。首先建立电磁轨道炮单目标鲁棒优化数学表达式,将模型中的不确定参数作为优化过程中的不确定变量。通过将鲁棒优化问题转化为最小最大优化问题,采用最小最大差分进化算法进行优化,采用基准问题对该算法进行了测试,最后将其应用于电磁轨道炮弹道单目标鲁棒优化。最后,进行电磁轨道炮弹道多目标鲁棒优化。将电磁轨道多目标鲁棒优化问题转化为多目标最小最大优化问题,采用基于快速非支配排序的多目标最小最大差分进化算法进行优化。通过采用基准问题测试,分析了其应用于多目标鲁棒优化问题时的性能,最终将其应用于电磁轨道炮弹道多目标鲁棒优化,获得多个帕累托最优解,从中筛选中最合适的帕累托优化解。
其他文献
2020年,十四五规划指出,继续坚持房住不炒的定位。现阶段,政府为调控住房供需问题提出租售同权的理念,布局房地产行业的租房租赁市场发展战略。同时,我国租赁住房市场需求广阔。且房地产企业还处在较为传统的存量时代,企业需要从简单粗暴的拿地卖房状态中脱离出来,转型为出售-持有-运营全方位的模式,而在这个过程中,租赁住房类REITs较好的适配了持有-运营的开发经营模式,是一个较为成熟的金融工具。但目前,我
机器阅读理解,作为人工智能的关键研究方向,目前广泛应用在搜索引擎、对话系统等领域,其目的是让机器像人类一样阅读和理解文本内容。在机器阅读理解任务的众多分类中,本文以片段抽取式任务作为研究的目标,即在给定问题和上下文的前提下,要求模型从上下文中找到某一连续片段作为答案。在深度学习的框架下,这类机器阅读理解任务通常包含四个关键阶段(文本表征、特征提取、问题-上下文交互与答案预测)。本文面向特定领域文本
压力传感器在航空航天、压力容器、汽车、油气管道和气象等领域应用极为广泛。但是在核电、冶金、化工、发动机监控等领域对压力传感器耐温性能有着较高要求,扩散硅压力传感器难以适应这些高温工作环境要求,因此高温压力传感器是当前研究的重要方向之一。目前采用硅-蓝宝石、硅-金刚石、4H-Si C和6H-Si C等特殊材料制造的高温MEMS压力传感器,耐温性能较好,但是其制造工艺相对复杂,成本较高。为此,本文设计
多机器人协同是完成复杂作业的重要手段,成为近年来的研究热点。然而当前考虑多为松耦合场景,即每台机械臂依据设定的时间序列独立完成各自的工作,并未考虑其他机械臂的运动情况,难以保证整体工作效率和执行效果。为有效提高复杂作业任务的作业性能,需要将多台机械臂作为一个紧耦合系统考虑,实现实时交互和智能协同。基于此,本文开展了多臂紧耦合系统的运动学建模、协同柔顺控制方法的研究,并研制轻型协作机械臂、建立实验平
海洋中蕴含丰裕的资源,探索海洋的意义重大。水下机器人作为探索海洋有效的工具,逐渐成为研究的热点。水下机器人可以代替人类进行水下作业,甚至突破人类水下作业的限制。为了安全航行和高质量作业,水下机器人必须要具备精确的水下目标检测和定位技术。由于在近距离范围内使用时,声呐容易受到干扰而精度降低,而视觉方法的精度高但存在图像质量下降的问题。而相机的标定是水下精确定位的前提。因此,本文针对浅水域的水下机器人
近年来,移动机器人得到了广泛的应用,尤其是轮式机器人。然而,特殊地形大大限制了轮式机器人的活动范围。相反,四足机器人运动更加灵活,可以通过各种各样的地形,例如台阶,废墟,障碍物等。因此四足机器人更适合救灾、山地运输、勘探等应用场景。由于更多的运动自由度,四足机器人的运动控制比轮式机器人更复杂。四足机器人的运动控制已经成为了最热门的研究课题之一。目前大多数四足机器人采用电机驱动,电机的位置伺服能够保
传销犯罪活动具有涉案主体复杂、涉案人数众多,涉案金额大等特点,对人民群众的切身利益、社会稳定和国家安全造成了不容忽视的威胁。多年来,传销犯罪活动屡禁不止。随着金融交易数据的快速增长,传统的依赖人工筛查分析的传销侦查手段面临效率低下的问题。因而,有必要研究高效的传销组织挖掘方法,以辅助经侦人员进行传销侦查工作。本文面向金融交易网络,从传销账户检测、传销组织发现、传销组织角色挖掘三个方面进行研究,主要
传统的脑中风手部康复是康复师对患者的手部关节进行放松训练,这种方式是非标准化的,其康复效果的好坏很大程度上是由康复师的专业水平素养决定。随着长时间的康复进行,康复师体能的不足也会直接影响康复效果。目前普遍采用的手功能康复机器人采用电机驱动刚性杆件带动手指关节进行被动的屈曲和伸展运动,这种刚性结构只能在专业的康复人员的陪同看护下使用且个性化定制成本高,而且存在安全隐患阻碍患者的康复意愿度,很难推广应
在当前严峻的国际形势下,高端军用器件的自主研发迫在眉睫。拇指力传感器作为武器装备操控手柄的核心器件,可完成飞行员拇指力的实时测量,辅助完成搜索、瞄准、定位等功能。目前国内重点型号武器装备上的拇指力传感器主要以进口美国、法国的产品为主,国内产品的灵敏度、可靠性与操控感均与国外产品存在差距,无法满足使用需求。在国内政策的支持与市场需求的刺激下,本课题研究了一款高灵敏度、高可靠性的拇指力传感器,同时该传
在现代化战争、多传感器协同作战的大背景下,利用信息化手段对弹道导弹真弹头进行有效识别,成为了提高反导系统作战能力、巩固国防的重要前提条件。将人工智能方法引入弹道中段目标,尤其是真假弹头目标的识别领域,可与经典信号处理方法相互补充,克服后者在不同观测条件下的识别率瓶颈。本文着眼于真假弹头的动力学特征差异,以深度学习为核心技术手段,开展了一系列研究,主要工作包括:(1)研究了真假弹头的运动形式及参数解