捷联惯导系统中四元素法求解姿态角仿真模拟 被引量：29

1

作者 孙冬梅 田增山 韩令军 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期51-53,60,共4页

在捷联惯导系统中,姿态矩阵的四元素微分方程求解一般采用四阶龙格-库塔法,从运算精度与速度上考虑,提出了另一种有效的四阶泰勒展开法。并在典型圆锥运动环境下,对两种算法进行了姿态角误差仿真。通过仿真分析,四阶泰勒展开法的计算精... 在捷联惯导系统中,姿态矩阵的四元素微分方程求解一般采用四阶龙格-库塔法,从运算精度与速度上考虑,提出了另一种有效的四阶泰勒展开法。并在典型圆锥运动环境下,对两种算法进行了姿态角误差仿真。通过仿真分析,四阶泰勒展开法的计算精度比四阶龙格-库塔法高出1~2个数量级,为改进捷联惯导系统姿态算法提供了理论参考依据。 展开更多

关键词 四元素 四阶龙格-库塔法 四阶泰勒展开法 姿态角

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基于捷联惯性系统的轨道长波不平顺检测 被引量：7

2

作者 朱文发 柴晓冬 +3 位作者 郑树彬 李立明 罗永建 刘星 《城市轨道交通研究》 北大核心 2012年第11期87-90,共4页

将航空航天飞行器制导中的捷联惯性系统应用于轨道长波不平顺的检测。利用四阶龙格-库塔法求解四元素姿态矩阵微分方程;采用积分滤波器对加速度信号进行二次积分,从而实时获取物体的运动轨迹。为提高系统的稳定性和抗噪性,在积分前利用... 将航空航天飞行器制导中的捷联惯性系统应用于轨道长波不平顺的检测。利用四阶龙格-库塔法求解四元素姿态矩阵微分方程;采用积分滤波器对加速度信号进行二次积分,从而实时获取物体的运动轨迹。为提高系统的稳定性和抗噪性,在积分前利用小波变换对加速度信号进行去噪处理。最后采用XW-IMU5250惯性测量单元实测一个物体的运动,得到了物体精确的运动轨迹,通过对比不同时期测量结果即可得到轨道的长波不平顺信息。 展开更多

关键词 捷联惯性系统 轨道长波不平顺 四阶龙格-库塔法 小波变换 积分滤波器

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捷联惯导系统姿态算法比较 被引量：5

3

作者 邢质皙 王爱民 《舰船电子工程》 2009年第7期81-84,共4页

姿态算法是捷联惯导系统算法中的一个重要组成部分,解算姿态阵相当于建立起数学平台,其精度对捷联惯导系统的精度影响很大。该文就实际应用,对四元数毕卡迭代法、四元数四阶龙格-库塔算法、圆锥补偿算法和一种改进的圆锥补偿算法进行了... 姿态算法是捷联惯导系统算法中的一个重要组成部分,解算姿态阵相当于建立起数学平台,其精度对捷联惯导系统的精度影响很大。该文就实际应用,对四元数毕卡迭代法、四元数四阶龙格-库塔算法、圆锥补偿算法和一种改进的圆锥补偿算法进行了分析和比较,并在典型圆锥运动下进行了仿真,仿真结果表明,四阶龙格-库塔算法具有很高的工程实用价值。 展开更多

关键词 捷联姿态算法 四阶龙格-库塔法 圆锥补偿算法 四元数

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多级雾化超重力旋转床中液滴运动及三维模型 被引量：6

4

作者 潘朝群 邓先和 李志武 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期44-48,共5页

从气体的流场、液滴的碰合出发 ,用液滴粒径 -位置联合分布模型描述了液滴群运动的特征 ,并在此基础上提出了多级雾化超重力旋转床中液滴运动的三维模型 .该模型物理意义明确 ,不含有可调动参数 .采用四阶龙格 -库塔法进行计算 ,其模型... 从气体的流场、液滴的碰合出发 ,用液滴粒径 -位置联合分布模型描述了液滴群运动的特征 ,并在此基础上提出了多级雾化超重力旋转床中液滴运动的三维模型 .该模型物理意义明确 ,不含有可调动参数 .采用四阶龙格 -库塔法进行计算 ,其模型计算值与实验实测值相吻合 . 展开更多

关键词 超重力旋转床 多级雾化 液滴运动 三维模型 填料床 传热传质 四阶龙格-库塔法

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截止阀的建模与仿真实现 被引量：5

5

作者 张玉祥 杨柳 《流体机械》 CSCD 北大核心 2007年第12期29-31,共3页

运用数学建模的基本思想,在理想状态下利用气体动力学的基本知识,从某时刻通过阀门的介质流量角度出发,建立了截止阀的数学模型,并将所建模型在计算机上进行了仿真实现。

关键词 截止阀 建模 质量流量 四阶龙格-库塔法

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基于MATLAB/GUI 的真空泵抽速曲线预测计算

6

作者 赵前玉 于振华 +2 位作者 李恒霖 干蜀毅 张东庆 《真空》 CAS 2024年第3期9-12,共4页

从工程实际应用的角度出发,以螺杆真空泵转子的几何特性和螺杆真空泵内部的泄漏模型为基础,建立螺杆真空泵内部工作过程的数学模型,借助MATLAB软件,采用四阶龙格-库塔(Runge-Kutta)法将每次微分方程求解结果作为初始条件反复迭代求解,依... 从工程实际应用的角度出发,以螺杆真空泵转子的几何特性和螺杆真空泵内部的泄漏模型为基础,建立螺杆真空泵内部工作过程的数学模型,借助MATLAB软件,采用四阶龙格-库塔(Runge-Kutta)法将每次微分方程求解结果作为初始条件反复迭代求解,依据MATLAB/GUI界面设计了一款可以快速计算螺杆真空泵抽速曲线的应用程序。使用该程序对多种螺杆真空泵进行了抽速曲线的预测计算,并根据算例结果对程序进行了完善。 展开更多

关键词 MATLAB/GUI 四阶龙格-库塔法 螺杆真空泵 抽速曲线

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永磁同步电动机状态方程研究和起动过程仿真 被引量：5

7

作者 刘仲恕 《福建工程学院学报》 CAS 2003年第2期43-46,共4页

由于永磁同步电动机与普通三相异步电动机相比,起动过程较为复杂,可利用坐标变换的PARK方程,推导出永磁同步电动机的状态方程,最后利用四阶龙格-库塔法,编写样机的起动过程仿真程序,并得出仿真结果。

关键词 永磁同步电动机 状态方程 起动过程 计算机仿真 四阶龙格-库塔法 PARK方程

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不同入射角下圆柱涡激振动的数值研究 被引量：1

8

作者 姜泽成 高云 +1 位作者 刘磊 柴盛林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期289-297,共9页

采用二维非定常雷诺平均N-S方程和剪应力运输k-ω模型,结合四阶龙格-库塔法,选取4种不同入射角(α)对二自由度圆柱涡激振动响应影响进行数值研究。比较了不同来流角度下圆柱涡激振动幅值、结构振动频率、锁定区间、漩涡脱落模式、斯特... 采用二维非定常雷诺平均N-S方程和剪应力运输k-ω模型,结合四阶龙格-库塔法,选取4种不同入射角(α)对二自由度圆柱涡激振动响应影响进行数值研究。比较了不同来流角度下圆柱涡激振动幅值、结构振动频率、锁定区间、漩涡脱落模式、斯特劳哈尔数、水动力系数和捕能效率的影响。数值结果表明,来流角度变化会使圆柱涡激振动响应产生多频率特性,且随着来流角度的增加y方向振幅逐渐减小,x方向振幅逐渐增大。不同来流角度下涡激振动响应均产生明显的锁定现象,锁定区间宽度随来流角度的变化不明显。但随着来流角度的增加,y方向力系数均方根与x方向力系数均值均有下降的趋势。 展开更多

关键词 涡激振动 入射角 运动轨迹 流型 四阶龙格-库塔法

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多模光纤放大器输出光分析 被引量：5

9

作者 傅玉青 段志春 陈建国 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1453-1456,共4页

根据不同的泵浦方式,对多模光纤放大器运用多模速率方程组,采用四阶龙格-库塔法数值计算和分析了在不同泵浦方式下的泵浦效率和信号光在光纤放大器中的传输、放大行为,并研究了在光纤放大器光纤长度有微小变化(mm量级)的情况下,输出光... 根据不同的泵浦方式,对多模光纤放大器运用多模速率方程组,采用四阶龙格-库塔法数值计算和分析了在不同泵浦方式下的泵浦效率和信号光在光纤放大器中的传输、放大行为,并研究了在光纤放大器光纤长度有微小变化(mm量级)的情况下,输出光的光束质量与光纤长度的关系。结果表明:输出信号光的光束质量因子随光纤长度微小变化而呈准周期变化,周期与信号光耦合入光纤放大器的本征模式间的传播常数差有关。 展开更多

关键词 光纤光学 光束质量 本征模 多模速率方程 四阶龙格-库塔法 泵浦方式

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基于改进灰色预测模型的自整定PID控制 被引量：4

10

作者 林丽君 王宏楠 李书臣 《西安工程科技学院学报》 2007年第6期817-820,共4页

针对非线性滞后系统提出一种基于改进灰色预测模型的自整定PID控制.采用变步长四阶龙格-库塔法与灰色模型相结合的方法作为预测模型,通过BP神经网络建立参数自学习PID控制器,根据目标函数E调整Δu,使系统输出最优化.仿真结果证明,该预... 针对非线性滞后系统提出一种基于改进灰色预测模型的自整定PID控制.采用变步长四阶龙格-库塔法与灰色模型相结合的方法作为预测模型,通过BP神经网络建立参数自学习PID控制器,根据目标函数E调整Δu,使系统输出最优化.仿真结果证明,该预测控制具有较好的跟踪效果,且有效地克服了误差及干扰等不确定因素所带来的影响. 展开更多

关键词 非线性滞后系统 四阶龙格-库塔法 灰色模型 BP神经网络

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弹道参数对弹丸落点的影响分析 被引量：4

11

作者 侯宏录 王赛 闫帅 《西安工业大学学报》 CAS 2009年第3期209-213,共5页

针对现代炮弹引信高精度修正技术要求,研究初始条件误差对弹丸落点的影响.提出一种比较辨识弹丸落点及精度的方法,通过建立弹道数学模型,利用龙格-库塔法实时快速的解算理论弹道,分析了弹道散布及其影响弹道散布的因素.用初速、弹道系... 针对现代炮弹引信高精度修正技术要求,研究初始条件误差对弹丸落点的影响.提出一种比较辨识弹丸落点及精度的方法,通过建立弹道数学模型,利用龙格-库塔法实时快速的解算理论弹道,分析了弹道散布及其影响弹道散布的因素.用初速、弹道系数、射角参数对弹道散布影响进行仿真,仿真结果表明:积分步长h=0.05 s时,获得的理论弹道与《43年阻力地炮弹道表》射程相比,距离射程误差仅为0.7%. 展开更多

关键词 四阶龙格-库塔法 弹道方程 精度分析 参数估计

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Gsp气化炉建模与动态模拟 被引量：3

12

作者 解娅男 李复 《计算机与应用化学》 CAS 2017年第6期465-470,共6页

为了能够更好的模拟Gsp煤气化炉,建立了新的气化炉模型。Gsp煤气化炉内部反应较为复杂,温度、压力较高难以模拟,为了对气化炉建立数学模型并且对生产工艺进行动态模拟,通过对煤气化炉装置物料流动方式的分析,结合煤气化反应的动力学、... 为了能够更好的模拟Gsp煤气化炉,建立了新的气化炉模型。Gsp煤气化炉内部反应较为复杂,温度、压力较高难以模拟,为了对气化炉建立数学模型并且对生产工艺进行动态模拟,通过对煤气化炉装置物料流动方式的分析,结合煤气化反应的动力学、物料衡算和能量衡算,简化反应过程的次要因素,最终用通用化工动态流程模拟优化软件平台建立了气化炉反应器的串联全混流模型,并且选用四阶龙格-库塔法进行求解计算。反应器动态模拟的数值结果与实测值相比较,发现通过优化计算的结果可以把误差控制在1%以内,证明建立的数学模型能够很好地模拟工艺流程,为模拟Gsp煤气化炉提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 煤气化炉 全混流模型 四阶龙格-库塔法 动态模拟

原文传递

应用虚拟仪器技术的捷联式航姿系统 被引量：1

13

作者 赵岳生 邓正隆 林玉荣 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第2期54-57,共4页

结合捷联式航姿系统的研究开发和运行特点,阐述了应用虚拟仪器技术提高研发效能的优越性。用虚拟仪器的体系结构实现了硬件与软件的完美结合。使用四阶龙格-库塔法实现四元数捷联修正算法,应用虚拟仪器技术设计了一套捷联式航姿系统。

关键词 捷联式航姿系统 虚拟仪器技术 应用 四阶龙格-库塔法 运行特点 研究开发 体系结构 修正算法 技术设计 四元数

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基于RKGM-AR模型的船舶主机排气温度预测 被引量：2

14

作者 邹永久 张跃文 +2 位作者 孙培廷 张鹏 刘伊凡 《船舶工程》 北大核心 2015年第7期46-49,58,共5页

为了对船舶主动力装置系统中非平稳变化的热力性能参数进行趋势预测,以实现对主动力装置故障状态预报,提出了一种新型RKGM-AR时间序列预测模型。该模型首次将四阶龙格-库塔法改进的灰预测模型与时间序列预测模型相结合,将热力参数分解... 为了对船舶主动力装置系统中非平稳变化的热力性能参数进行趋势预测,以实现对主动力装置故障状态预报,提出了一种新型RKGM-AR时间序列预测模型。该模型首次将四阶龙格-库塔法改进的灰预测模型与时间序列预测模型相结合,将热力参数分解成具有确定性的趋势项和具有不确定性的随机项,然后分别运用RKGM模型和AR模型对趋势项和随机项进行预测。通过某船舶主机排气温度预测实际应用案例对提出的模型进行了验证。实验结果表明,RKGM-AR模型预测结果的平均相对误差为0.276%,模型比较可靠、准确。 展开更多

关键词 船舶主机排气温度 四阶龙格-库塔法 灰色预测 AR时间序列

原文传递

前向多泵浦拉曼放大器中噪声的精确分析 被引量：2

15

作者 巩稼民 郝倩文 +4 位作者 张丽红 张晨 王杰 刘爱萍 马豆豆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1241-1245,共5页

ASE噪声和DRBS噪声是影响拉曼光纤放大器传输性能的两个重要因素。本文运用四阶龙格-库塔法对多泵浦RFA的噪声功率进行仿真,进一步得到ASE和DRBS噪声的信噪比和噪声系数。结果表明,当光纤长度L<30 km时,ASE噪声对系统影响较大,而L>... ASE噪声和DRBS噪声是影响拉曼光纤放大器传输性能的两个重要因素。本文运用四阶龙格-库塔法对多泵浦RFA的噪声功率进行仿真,进一步得到ASE和DRBS噪声的信噪比和噪声系数。结果表明,当光纤长度L<30 km时,ASE噪声对系统影响较大,而L>40 km时,DRBS噪声是影响系统性能的主要因素。另外,长波长的噪声比短波长信道的噪声功率更高,对系统的影响更大。当信号光波长相差24 nm时,长波长的ASE噪声饱和值至少比短波长高0.005 mW,DRBS噪声饱和值至少比短波长高0.0025 mW。 展开更多

关键词 多泵浦拉曼光纤放大器 ASE噪声 DRBS噪声 四阶龙格-库塔法

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基于角速率和速度增量的捷联惯性导航算法研究 被引量：2

16

作者 王伟鹏 杨博 李方 《航天控制》 CSCD 北大核心 2012年第3期3-6,共4页

捷联惯性导航算法一般是基于惯性器件输出为角速率、比力或角增量、速度增量进行设计的,不能直接应用于陀螺输出为角速率、加速度计输出为速度增量的捷联惯性导航系统。为了解决此问题和满足精度要求,重新设计了一套捷联惯性导航算法:... 捷联惯性导航算法一般是基于惯性器件输出为角速率、比力或角增量、速度增量进行设计的,不能直接应用于陀螺输出为角速率、加速度计输出为速度增量的捷联惯性导航系统。为了解决此问题和满足精度要求,重新设计了一套捷联惯性导航算法:姿态更新算法采用了经典的四阶龙格-库塔法,推导出了一种新的速度更新算法,该算法可以有效补偿速度计算中的划桨效应误差。仿真结果表明,该种速度更新算法仿真速度快、精度高,具有一定的工程实用价值。 展开更多

关键词 角速率 速度增量 四阶龙格-库塔法 划桨效应

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三相异步电动机动态特性的模块仿真 被引量：2

17

作者 杨玉岗 周立 辛克锋 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2002年第6期751-753,共3页

根据三相异步电动机的名牌数据来对其动态特性进行仿真研究。为此,首先推出了三相异步电动机在同步速坐标系下的动态特性数学模型,并引用了根据电机的铭牌数据来计算其参数的公式,以确定该动态数学模型中的各个参数值,这些参数包括电机... 根据三相异步电动机的名牌数据来对其动态特性进行仿真研究。为此,首先推出了三相异步电动机在同步速坐标系下的动态特性数学模型,并引用了根据电机的铭牌数据来计算其参数的公式,以确定该动态数学模型中的各个参数值,这些参数包括电机定、转子的自感、电阻和定、转子间的互感,然后将该动态数学模型和参数计算公式相结合,建立了异步电动机动态特性的模块化仿真模型,编制了仿真软件,动态数学模型中的微分方程采用四阶龙格-库塔法求解。最后通过实例仿真电机的动态起动特性(Te-s曲线和I-s曲线)从而验证了该模型和仿真软件的正确性,为电机制造部门和使用部门分析三相异步电动机的动态特性提供了一个有力的工具。 展开更多

关键词 三相异步电动机 动态特性 模块仿真 动态数学模型 四阶龙格-库塔法

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高精度CFD程序的内外子区域划分异构并行算法 被引量：1

18

作者 王巍 徐传福 车永刚 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期31-40,共10页

对计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)程序CNS提出一种Offload模式下对任务内外子区域划分的异构并行算法,结合结构化网格下有限差分计算和四阶龙格-库塔方法的特点,引入ghost网格点区域,设计了一种ghost区域收缩计算策略... 对计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)程序CNS提出一种Offload模式下对任务内外子区域划分的异构并行算法,结合结构化网格下有限差分计算和四阶龙格-库塔方法的特点,引入ghost网格点区域,设计了一种ghost区域收缩计算策略,显著降低了异构计算资源之间的数据传输开销,负载均衡时CPU端的计算与MPI通信完全和加速器端的计算重叠,提高了异构协同并行性。推导了保证计算正确性的ghost区域的参数,分析了负载均衡的条件。在“CPU(Intel Haswell Xeon E5-267012 cores×2)+加速器(Xeon Phi 7120A×2)”的服务器上测得该算法较直接将任务子块整体迁至加速器端计算的异构算法性能平均提升至5.9倍,较MPI/OpenMP两级并行算法使用24个纯CPU核的性能,该算法使用单加速器时加速至1.27倍,使用双加速器加速至1.45倍。讨论和分析了性能瓶颈与存在的问题。 展开更多

关键词 高精度CFD程序 四阶龙格-库塔法 异构并行算法 内外子区域划分 性能分析

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基于横滚隔离平台的旋转弹惯导系统实现方法研究 被引量：1

19

作者 史冉东 郭正勇 +2 位作者 杨永强 柴娟芳 高文 《上海航天》 CSCD 2017年第2期161-168,共8页

为实现反舰导弹的可靠拦截并满足导弹小型化及低成本,对一种基于横滚隔离平台的旋转弹惯导系统实现方法进行了研究。采用横滚隔离平台与成像系统消旋平台复用,建立消旋稳定控制系统的模型,经仿真验证了横滚隔离平台能保证惯导系统在较... 为实现反舰导弹的可靠拦截并满足导弹小型化及低成本,对一种基于横滚隔离平台的旋转弹惯导系统实现方法进行了研究。采用横滚隔离平台与成像系统消旋平台复用,建立消旋稳定控制系统的模型,经仿真验证了横滚隔离平台能保证惯导系统在较稳定的载体环境中工作。给出了捷联惯导的初始对准算法,选择捷联惯导自对准算法,经分析发现算法的估计与理论分析结果一致。设计捷联惯导解算算法,用单回路等效旋转矢量三子样算法更新姿态矩阵;在杆臂补偿的前提下用四阶龙格-库塔法更新弹体速度与位置,用数字仿真验证了设计的惯导算法能满足导航精度的要求。选取典型弹道进行评估,仿真结果表明,设计的算法精度基本满足工程实现要求,验证了方法的可行性。 展开更多

关键词 旋转弹 惯导系统 微电磁系统 横滚隔离 消旋稳定 初始对准 等效旋转矢量 四阶龙格-库塔法

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一种具有CAN接口的飞轮模拟器设计 被引量：1

20

作者 易进 赵光权 徐伟 《电子测量技术》 2014年第12期62-66,共5页

飞轮是一种广泛应用于卫星姿态控制分系统中的高精度执行机构,可实现对卫星姿态的控制和调整。涉及飞轮为某小卫星上搭载的一种具有CAN接口的以数字量输入输出的新体制飞轮。在卫星姿态控制分系统的地面电测试过程中,通常配合使用各部... 飞轮是一种广泛应用于卫星姿态控制分系统中的高精度执行机构,可实现对卫星姿态的控制和调整。涉及飞轮为某小卫星上搭载的一种具有CAN接口的以数字量输入输出的新体制飞轮。在卫星姿态控制分系统的地面电测试过程中,通常配合使用各部件的电模拟器来完成闭环仿真测试。针对上述需求,设计并开发了一种具有CAN接口的飞轮模拟器,可实现飞轮的技术方案前期论证、电测试、故障模拟和在轨故障地面复现等功能。设计中采用四阶龙格-库塔法实现飞轮模型解算,采用LabWindows/CVI对飞轮模型进行了仿真,采用研制的飞轮模拟器和Xilinx ML510开发平台对飞轮模型进行了硬件验证。飞轮模拟器已成功应用于某小卫星地面闭环仿真测试中,测试结果稳定、可靠,满足测试要求。 展开更多

关键词 飞轮 模拟器 模型解算 四阶龙格-库塔法

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