摘要：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。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：针对一般动态仿真仅对阀口处在某一具体稳态工作点进行线性化求得动态响应,无法全面反应在阀芯移动过程中整个节流槽阀口对动态特性的影响情况。为此,将多功能液压破碎清塞机用多路阀阀口形状等效为过流面积,采用定步长的四阶龙格-库塔法求解变系数的动态微分方程,对多路阀转锤联液压系统进行了动态仿真,研究了不同节流阀口形状对其液压缸两腔的压力变化、速度、位移等动态特性的影响。仿真结果表明:节流阀口形状所转换的过流面积曲线斜率大小直接影响了多路阀的微调特性和缓冲能力,为多路阀节流槽阀口形状的设计与优化提供了依据。