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2015年  第41卷  第9期

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2015年, 第41卷, 第9期
第9期电子期刊
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论文
漂浮基转台线性化状态反馈指向与跟踪控制
赵国伟, 王伟民, 方艺忠, 王灏宇
2015, 41(9): 1567-1573. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0687
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1088KB) 14364
摘要:
在空间漂浮平台上,两自由度转台在跟踪指向空间目标的过程中对平台会产生姿态扰动,使平台姿态发生变化,从而影响转台末端的空间指向,降低指向跟踪精度,因此转台与平台间存在耦合关系.当指向机构的转动惯量相对较大或快速精密指向时这种耦合关系变得不可忽视.为改善这一情况下的跟踪控制精度,提出了耦合补偿方法,加入平台实时姿态来修正转台跟踪的目标,并使用结合反馈线性化的状态反馈控制方法,最终通过仿真实验与传统PD控制方法进行对比,结果表明结合反馈线性化的状态反馈控制方法有效提高了跟踪精度.
基于混合优化算法的空间拦截轨道优化设计
高晓光, 汤洪, 端军红
2015, 41(9): 1574-1581. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0673
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1069KB) 827
摘要:
基于改进高斯法(IGM)和遗传算法(GA)的混合优化算法,为解决空间拦截轨道燃料消耗和转移时间的综合最优问题,提出一种空间拦截轨道设计方法.首先,引入牛顿-拉夫逊迭代法对原始高斯法进行改进,解决原始高斯法在解算空间拦截轨道时收敛速度慢、转移角范围小等问题;接着,给出并证明改进高斯法迭代方程有唯一解的充分必要条件.当给定初始轨道参数时,用此条件判断可否用椭圆轨道进行转移;然后给出转移时间,最大脉冲速度等约束条件,对编码方式进行改进,给出混合优化算法的计算步骤;最后以空间拦截轨道优化问题为例,进行仿真分析.仿真结果表明,与传统优化算法相比,混合优化算法收敛的遗传代数少,耗时短,能够较好地运用于空间拦截轨道的设计.
飞机发动机叶片缺陷的差激励涡流传感器检测
于霞, 张卫民, 邱忠超, 陈国龙, 秦峰
2015, 41(9): 1582-1588. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0639
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1057KB) 657
摘要:
针对某型号飞机发动机涡轮叶片上预制的微裂纹缺陷进行了检测研究.基于涡流检测技术设计并研制了一种尺寸小、灵敏度高的差激励探头,应用有限元分析软件开展了叶片微裂纹缺陷仿真分析.为了实现叶片的自动高效检测,设计并采用数控多自由度扫查台来控制采集过程,实现了对叶片表面裂纹缺陷的快速扫查检测.采集信号经过信号调理电路,A/D转换后输入计算机,完成信号的保存、处理和输出.通过对比实验结果与仿真结果发现,研制的差激励式涡流传感器可以有效地实现对叶片类零件表面微裂纹位置的判定,对涡轮叶片类零件微缺陷早期诊断评估具有一定的现实和借鉴意义.
简单高效的新型多向中继网络编码方法
吴湛击, 高翔
2015, 41(9): 1589-1594. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0632
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (994KB) 482
摘要:
为进一步提升全信息交互的多用户多向中继网络的吞吐量和传输可靠性,提出一种简单高效的新型网络编码方法.本文方法基于多级双向网络编码操作,用户两两配对同时向中继节点发送信息符号,中继通过对接收的叠加信号进行硬判决检测以确定这两个符号是否同号,并将判决结果广播给所有用户.如果同号,则可确定这两个用户各自的发送信息;如果异号,则任意选出其中一个用户,参与下一轮配对,直到实现所有用户的信息交互.理论分析和仿真结果表明提出方法较传统路由方法和现有的二进制网络编码方法,单源单信道的吞吐量都有显著的提升.而且,由于三电平脉冲幅度调制(3-PAM)的简单特性,与大规模多向中继网络的文献方法相比,本文方法的复杂度更低,可靠性更高.此外,在加性高斯白噪声(AWGN)信道下,采用基于低密度校验(LDPC)码的新型网络编码可以进一步增强可靠性.仿真结果表明:用户数目越多,本文方法较文献方法的增益越大,并且联合信道编码后的增益进一步加大.
无传感器的工业机器人负载识别方法
陈友东, 季旭东, 谷平平, 胡国栋
2015, 41(9): 1595-1599. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0669
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1025KB) 15908
摘要:
工业机器人在使用过程中,由于末端负载的变化导致机械振动,因此需要识别机器人末端负载去调整相应的控制参数来保证其具有良好的运动表现.提出一种基于伺服电机输出力矩,不需要额外传感器的机器人负载识别方法.根据机器人静力学模型,计算出静止状态下末端空载和负载情况下的输出力矩差异,由此得到负载计算模型.对埃夫特的QH165机器人进行了试验,在工作空间内随机选择10个测量点,在末端空载和负载的情况下读取电机输出的力矩,计算得到末端负载.结果表明:识别的负载与已知负载相同,试验表明该方法的可行性.
参数化产品族递进式优化设计方法
魏巍, 冯毅雄, 程锦
2015, 41(9): 1600-1607. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2015.0002
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1027KB) 440
摘要:
基于产品平台技术,提出了基于混合进化算法的参数化产品族递进式优化设计方法.建立了参数化产品族的递进式优化设计流程,提出改进的强度Pareto进化算法(SPEA2+)与非支配排序遗传算法(NSGA-II)相结合的多目标混合进化算法对参数化产品族设计问题进行优化,混合进化算法使用了两类种群进行求解,解决了同步进化带来的数据扰动问题.在参数化产品族递进式优化设计过程中,首先优化产品族设计平台,建立参数化产品族设计问题的多目标优化数学模型,通过产品设计参数的敏感度分析和变差指数计算,划分产品平台的设计常量和设计变量,形成稳健的产品平台来获得最优参数.然后对产品族中实例产品的多个性能进行优化,在已有的产品平台基础上,优化设计变量的取值.最后,以电动机产品族的递进式优化设计过程为例证明了该方法的有效性和适用性.
基于准则的大展弦比飞翼气动设计
甘文彪, 周洲, 许晓平
2015, 41(9): 1608-1614. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0672
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1049KB) 622
摘要:
从设计实际出发,为切实提高气动性能,开展了大展弦比飞翼无人机(UAV)的气动设计及分析研究.在设计分析过程中,依据飞翼无人机的特征,提出了气动设计准则;基于设计准则,采用更新设计的策略,结合变可信度数值模拟、代理模型优化方法构建了优化设计框架;针对飞翼无人机开展了参数化表达、无限插值网格自动生成以及多轮更新优化,得到了优化推荐构型;应用γ-Reθt转捩模型方法对优化构型的气动性能进行了细致地验证分析.研究结果表明:通过气动设计,飞翼无人机设计构型很好地契合了设计准则,其巡航升阻比相比最初的原始构型提高了14%,γ-Reθt转捩模型能较细致地分析大展弦比飞翼的流动特征.
星群协同阵列传输容量
肖振宇, 李瑶, 白文杰, 白琳
2015, 41(9): 1615-1623. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0681
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1104KB) 549
摘要:
为进一步提升星群协同的系统容量,考虑在卫星星群上配置阵列天线的传输模式.分析了最大化容量时下行链路的信道条件,给出了系统容量最大化的实现方式,探索了系统参数对信道容量的影响,发现信道容量随地面天线间距成周期性变化,其周期与卫星数目成反比、与地面天线阵列相对于东西方向的夹角的余弦成反比、与相邻卫星之间的角间距成反比.在多卫星多天线环境下,发现信道容量曲线的包络同样随地面天线间距成周期性变化,提出并通过仿真验证了多卫星多天线环境下减小地面天线间距和降低测控精确度要求的地面天线排布方案.
基于自由尾迹/面元法的旋翼下洗干扰计算和直升机配平
吕少杰, 魏靖彪, 曹义华
2015, 41(9): 1624-1630. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0680
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1066KB) 12685
摘要:
基于自由尾迹/面元法的耦合方法,建立了一种旋翼气动干扰模型和直升机配平计算模型.采用自由尾迹方法和升力面理论计算旋翼尾流带来的气动干扰,使用三维面元模型代替机身,采用涡镜像法模拟机身对尾迹的诱导和堵塞.以UH-60A直升机为算例,基于耦合方法,分别计算了旋翼尾迹形状以及尾迹对机身、平尾和尾桨的下洗速度,并与风洞试验结果对比.最后将自由尾迹/面元耦合法与直升机飞行力学模型嵌套,完成了配平计算,并与试飞结果和涡粒子模型计算结果进行了对比,结果的一致性证明了本方法的有效性.
转子系统碰摩约束模型与振动响应分析
张力, 马艳红, 梁智超, 洪杰
2015, 41(9): 1631-1637. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0647
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1126KB) 624
摘要:
针对转静子碰摩的典型力学特征,从碰摩对转子产生附加约束的角度提出了碰摩力学模型,基于该约束模型,分析了转子系统碰摩过程中的共振区间扩展、振幅跃迁与不稳定接触等响应特征与机理.研究了力学特征参数对转子碰摩振动响应的影响,结果表明附加约束刚度提升使得系统共振区间与不稳定接触区间增大,而转静子间摩擦系数升高造成系统共振区间减小与振动响应幅值的降低.建立了具有航空发动机结构特征的碰摩分析模型,仿真结果表明,除碰摩约束造成的共振区间扩展外,具有结构特征的转子碰摩响应还与碰摩位置及模态振型密切相关.碰摩程度较轻时,转子瞬态响应表现出拟周期振动的特点,而碰摩程度严重时,转子运动趋向不稳定,响应特征更接近约束模型.
面铣刀正交车铣加工切屑厚度的计算方法
邱文旺, 刘强, 袁松梅
2015, 41(9): 1638-1644. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0700
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1036KB) 508
摘要:
切屑厚度的求解是进一步研究切削过程机理以及实现加工过程仿真的基础.针对面铣刀正交车铣加工过程进行了研究,通过对刀刃轨迹进行简化,推导了计算几种不同形状面铣刀切屑厚度的统一公式,并结合几组具体实例与通过数值方法求得的切屑厚度进行了对比.最后,应用所建立的切屑厚度计算公式实现了对正交车铣加工切削力的仿真,并在车铣复合机床上进行了实验验证.对比仿真实例及切削力实验结果显示所给出的切屑厚度计算模型具有良好的精度和较高的计算效率.同时,统一的表达形式也使得所提出的方法适合于正交车铣加工过程通用仿真软件的开发,具有较大的工程应用价值.
捷联惯导系统最简多位置解析对准
谭彩铭, 王宇, 苏岩, 朱欣华
2015, 41(9): 1645-1650. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2015.0033
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1017KB) 474
摘要:
传统的多位置解析对准方法一般要求将捷联惯导系统(SINS)安装在一个伺服平台上并绕天向轴旋转90°或180°,这对工程带来不便,且伺服平台的精度会影响多位置解析对准的精度.针对这一问题,提出最简多位置解析对准方法,指出任意两位置是实现SINS多位置解析对准所需的最小条件,即通常理论上任意两位置可解算出惯性测量单元(IMU)的常值偏置,给出了计算方法,并通过仿真实例加以说明和验证,可以作为一种简易初始对准或现场标定方法.另外通过解析方法指出在特殊姿态下,某单一轴向的加速度计常值偏置或陀螺常值漂移可以直接被较好地估计出来,结论可用于进一步改进多位置对准方法.
多元线性回归在引气系统故障诊断中的应用
梁坤, 左洪福, 孙见忠, 王容辉
2015, 41(9): 1651-1658. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0633
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1032KB) 577
摘要:
针对利用快速存取记录器(QAR)数据进行民机系统故障诊断问题,以民机引气系统为对象,提出了一种适合多飞行循环数据特点的多元线性回归模型的故障检测方法.首先建立了多飞行循环数据的引气系统性能多元线性回归模型,设计了飞行循环和飞行循环内故障检测方法;然后采用最大后验估计方法进行模型参数估计;最后设计了适合多飞行循环数据的模型参数最大后验估计算法.借助仿真数据和航空公司收集的实际飞行数据对方法进行了验证,结果表明了该方法有效且具有一定工程应用价值.
三角形机翼参数化有限元网格划分与调整方法
许孟辉, 邱志平
2015, 41(9): 1659-1665. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0641
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摘要:
为缩短有限元建模周期,提高三角形机翼结构分析、设计与优化的效率疲,首先,以其满足预定气动性能的几何外形为输入,定义了易用的有限元节点与单元的编号规则；基于可设计的机翼内部构型参数及可变的有限元尺寸参数的设置,引入了翼肋贯穿截止准则以满足任意输入的内部构型的初步判断；借助自定义形状矩阵完成了节点布置与单元生成,进一步通过有限元网格细化完成了开口设置、翼肋贯穿位置修正及桁条建模.然后,基于已建立的有限元网格实现了内外侧副翼翼肋位置的小幅调整及旋转舵面的角度调整,以满足不同飞行状态下结构分析需求.最后,应用PCL语言开发了参数化建模模块,实例表明了方法的有效性和模块可靠性.
基于QC-LDPC码联合分层译码混合转发协作系统
张嵩, 马林华, 唐红, 张海威, 胡星, 田雨
2015, 41(9): 1666-1672. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0645
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摘要:
为了提高中继协作系统的整体性能,设计了基于QC-LDPC(Quasi-Cycle Low-Density Parity-Check)码联合分层译码的混合转发协作系统,给出了用于源节点和中继节点编码的QC-LDPC系统码的构造方法,并提出了适用于该协作系统的联合分层译码新算法. 根据传统译码转发和编码协作的特点,采用了中继混合转发协作策略,无论中继是否译码成功,中继节点都发送一定形式的冗余信息给目的节点,从而提高协作系统的编码增益和分集增益.仿真结果表明:所提出的混合转发协作系统可以充分发挥中继的分集和编码优势;与非协作系统相比,可以显著提高中继协作系统译码性能.
机载设备雷电防护试验发生器设计
刘帅, 杨兰均, 庄伟春, 王维, 黄东, 黄易之
2015, 41(9): 1673-1677. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0651
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (993KB) 499
摘要:
机载设备雷电防护引脚注入试验波形是一种开路电压波形和短路电流波形相同的组合波.针对此类组合波,基于线性RLC冲击电流回路,提出了一种新型的组合波发生器电路.研究了峰值时间、峰值电流、半峰值时间与回路阻尼系数间的关系,提出了以峰值时间和半峰值时间为目标参数的组合波回路参数设计方法.通过计算与仿真,考虑杂散参数的影响,得到机载电子设备雷电防护引脚注入试验组合波发生器电路参数.仿真表明：设计的发生器输出波形满足RTCA/DO-160G标准的要求,可用于机载设备雷电防护引脚注入试验.
含刮痕缺陷的7050-T7451铝合金板疲劳寿命预估
詹志新, 胡伟平, 张淼, 孟庆春
2015, 41(9): 1678-1685. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0656
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1167KB) 553
摘要:
针对含刮痕缺陷的7050-T7451铝合金板的疲劳损伤问题进行了研究,通过考虑刮擦后残余应力、塑性损伤以及疲劳载荷的共同作用,预估了含刮痕铝合金板的疲劳寿命.对刮痕的产生进行非线性动力学有限元(FE)分析,得到了刮痕处的残余应力场与塑性应变场;根据塑性损伤方程,计算了在刮擦过程中刮痕处由于塑性变形产生的初始损伤场;基于多轴疲劳的损伤力学模型,建立了疲劳损伤分析的有限元数值解法,并对损伤演化方程中的材质参数进行了标定;综合考虑残余应力场、塑性初始损伤和疲劳损伤,对含刮痕的铝合金板进行了疲劳寿命预估,并与试样的疲劳试验结果进行了比较,理论估计和试验得到了相一致的疲劳寿命结果,验证了方法的可行性.本文研究为工程中含刮痕结构的疲劳寿命预估提供了一种本文方法和实用手段.
基于EMT采用FEM研究含裂纹介质中弹性波传播机制
刘宁, 李敏, 陈伟民
2015, 41(9): 1686-1692. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0663
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1152KB) 378
摘要:
了解和掌握弹性波在含有裂纹介质中的传播规律是开发利用页岩气等非常规油气资源中的关键科学问题.本文基于数值模拟的优点,采用商用有限元软件Nastran模拟弹性波在含裂纹介质中的激发及传播方式,分析了弹性波在该介质中裂纹微结构(密度和纵横比)对弹性波传播动力学特性的依赖程度.结果表明:有限元方法(FEM)可以用于该问题的研究;Hudson等效介质理论(EMT)不适用泊松比近0.5的材料;裂纹密度、纵横比的增大会减小纵波(P波)波速值,以及衰减位移时域响应的首波振幅,且裂纹密度对于该材料的各向异性的影响要远大于纵横比的作用.
基于姿态可操作度的机械臂尺寸优化方法
贾世元, 贾英宏, 徐世杰
2015, 41(9): 1693-1700. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0665
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1036KB) 737
摘要:
为解决机械臂尺寸优化设计问题,首先定义了表征灵活性的数值指标——姿态概率系数,即指定工作点上可行样本姿态与所取样本姿态之间的比值;之后根据姿态概率系数提出了姿态可操作度概念,它表征了机械臂在工作空间上的整体可操作性.在此基础上,提出了机械臂尺寸优化方法.该方法在机械臂原有结构设计的基础上,以机械臂自身无碰撞为约束条件,以姿态可操作度的倒数为适应度函数,利用遗传算法优化机械臂的尺寸参数,使优化后机械臂的可操作性最优.以六自由度(DOF)机械臂为例的优化结果表明:优化后机械臂姿态可操作度提高了40.33%.最后利用灵活性工作空间图进一步验证了算法的有效性,并讨论了姿态概率系数对优化结果的影响.
基于Helly定理的多智能体最短时间一致性
胡春鹤, 陈宗基
2015, 41(9): 1701-1707. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0676
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1019KB) 496
摘要:
多智能体一致性协调控制的最终收敛状态受限于通信拓扑结构与边的权值,而收敛状态的不同进一步影响多智能体趋同的速度.为实现拓扑结构与协调收敛状态解耦,保证最短时间实现一致性,本文设计一种输入受限线性多智能体分布式协调控制策略.首先基于Helly定理证明了n个输入受限线性多智能体系统在d(n >d)维协调空间上的最短时间一致性协调状态和收敛时间唯一存在,并取决于其中至多d+1个智能体.当找到该d+1个起决定作用的智能体后, 即可得到所有智能体的最短时间一致性状态.根据此定理,设计一种新的分布式协调算法使得各个智能体知道起决定作用的智能体,进而计算得到协调收敛状态与收敛时间,随后各个智能体独立设计含终端时间和终端状态约束的局部最优控制律,保证最短时间一致性实现.最后在二阶线性多智能体系统上进行仿真验证.仿真结果验证了分布式算法的可行性,并且当协调状态维度远小于智能体数量时,计算量明显减少,计算速度显著增加.
17F+58Ni弹性散射和破裂反应实验装置的设计
郑垒, 林承键, 张高龙, 贾会明, 张焕乔
2015, 41(9): 1708-1713. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0644
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1009KB) 413
摘要:
近库仑位垒能区弱束缚原子核的动力学效应研究是当前热点问题之一.但是由于缺乏对其实验方面的研究,没有系统性的结论,因此需要大力开展实验方面的研究工作.针对质子滴线核17F在中重靶核58Ni上的弹性散射和破裂反应设计了实验装置.根据反应运动学,利用蒙特卡罗程序模拟计算了散射的17F分布,以及破裂产生的16O和质子分布.根据模拟计算,得到了实验装置的参数,包括探测几何效率,覆盖的立体角,反应产物17F、16O和质子的能量沉积和几何关系等.这套装置对16O和质子的符合效率为4.7%±0.1%,这为实验的开展打好了基础.用此装置,将可以在一系列国际大科学装置上开展实验.
复合材料柔性电热膜固化方法与温度分布
李金良, 顾轶卓, 李敏, 王绍凯, 金超, 张佐光
2015, 41(9): 1714-1721. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0683
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1094KB) 567
摘要:
为解决大型整体化复合材料构件制备的低成本固化问题,采用真空灌注(VARI)成型工艺制备碳纤维/环氧复合材料层合板,发展了一种柔性电热膜(FEHF)固化方法.考察了电热膜的铺放方式、温度制度对复合材料固化温度分布规律和固化程度的影响.结果表明:电热膜拼接铺覆方法温度均匀性最佳,恒温阶段最大温差为11℃,分别比搭接铺覆和间隔铺覆降低了26.7%和38.9%.增加恒温平台有利于减小升温过程中的复合材料不同位置处的温度差异,但最终的温差和温度分布规律与未增加恒温平台相同.采用电热膜拼接铺覆方法制备了大尺寸整体化碳纤维/环氧复合材料天线反射器蒙皮,玻璃化转变温度达到80℃以上,反射器精度达到0.7mm(r.m.s.),说明电热膜固化方法可用于大型复合材料构件的制备.
基于多尺度径向基函数的时变系统辨识
刘青, 李阳
2015, 41(9): 1722-1728. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0693
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1010KB) 544
摘要:
应用非平稳时间序列的时变系统建模方法进行了参数随时间变化的线性系统参数的辨识.通过引入多尺度径向基函数(MRBF)将非平稳过程的辨识问题转化为线性时不变过程的辨识,结合粒子群优化算法(PSO)获得时变系统参数估计的最优径向基函数(RBF)尺度.由于RBF具有良好的局部特性且尺度可以调整,采用RBF作为基函数可以更好地识别具有多种动态过程的时变系统参数.通过对时变系数包含多种波形的二阶时变自回归模型进行仿真辨识,与采用传统的递推最小二乘法和勒让德多项式作为基函数展开式方法相比,提出的方法对于时变系统参数具有更好的跟踪能力,验证了辨识方法的有效性.
飞翼布局飞机舵面偏转速率设计
何倩琳, 王立新
2015, 41(9): 1729-1735. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0631
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (1002KB) 614
摘要:
舵面偏转速率的大小是飞机飞行控制系统设计的重要约束之一.当偏转速率饱和时,在外界干扰或操纵下,飞机可能进入自激振荡(PIO)状态,导致飞行品质下降.建立了飞翼布局飞机舵面偏转速率限制值的设计方法,给出了某大展弦比飞翼布局飞机的三轴主操纵面偏转速率设计的算例,分析了偏转速率限制对飞机动态响应特性的影响及其与飞机本体气动导数、转动惯量、展弦比构成的组合参数间的关系.结果表明：对于大展弦比飞翼布局飞机而言,其横向主操纵面偏转速率限制值要求最高,纵向次之,航向最低.研究方法和结果可用于飞翼布局飞机的操纵舵面与飞行控制系统初步设计时参考.
基于任务的飞机大迎角飞行品质评定准则
侯天俊, 郭有光, 王立新
2015, 41(9): 1736-1741. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0682
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摘要:
针对现代战斗机大迎角飞行品质缺少量化评定准则的问题,在常规飞行品质评定准则的基础上,采用基于任务的飞行品质评定方法,通过主观评估和客观评估,对多个具有不同电传操纵特性的飞机进行飞行品质评定,由此建立了定量的横向和纵向的大迎角飞行品质评定准则.将所得到的基于任务的大迎角飞行品质评定准则与常规飞行品质评定准则对比,结果表明:具有更大阻尼比和更大短周期操纵期望参数,在横向具有更大滚转模态时间常数的飞机,其大迎角飞行品质等级更优.建立的这一准则更适用于战斗机大迎角飞行的飞行品质评定研究,并可作为现代战斗机的设计标准.
溶液法制备PVDF薄膜电活性相方法
孙美玲, 邓元, 王瑶
2015, 41(9): 1742-1748. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0685
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摘要:
为了制备具有电活性相的聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜,采用了简单易操作的溶液涂膜方法,并研究了不同前驱体溶液浓度、搅拌时间以及热压工艺对PVDF不同电活性相的晶型结构形成的影响,利用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对PVDF薄膜的晶型结构进行分析.结果表明:前驱体溶液浓度7%~10%,搅拌时间2~3h都有利于β相的形成,利用红外光谱,可以计算β相的含量,在前驱体溶液浓度7%,搅拌时间2h时得到最大的β相含量81.3%;热压对PVDF薄膜的晶型结构有很大的影响,经过热压处理的PVDF薄膜中γ相转变成更加致密的β相.
基于模糊滑模控制的CAV再入标准轨迹制导
黄康强, 赵辉, 任洋, 蔡亚伟
2015, 41(9): 1749-1757. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0742
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摘要:
针对标准轨迹制导对状态初值过于敏感以及鲁棒性较差的问题,在模糊滑模控制的基础上,提出了一种新的标准轨迹制导方式.通过滑模控制的鲁棒性来提升制导方法的适应能力,利用模糊系统的万能逼近特性来对不确定因素进行逼近,从而实现对不确定项的准确估计.对隶属度函数的建立原则进行了分析, 结合再入特点建立了模糊滑模纵向制导方案,仿真结果验证了模糊逼近与状态反馈总控制律的有效性,在此基础上设计了侧向制导律.仿真结果表明:该方法能够在保证精度的同时提高标准轨迹制导的鲁棒性,使计算过程大大简化.
MHD控制微电离等离子体射流
罗卫东, 李锋, 孙佰刚, 赵凯, 熊溢威, 王昌胜
2015, 41(9): 1758-1764. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0668
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摘要:
为了研究磁流体动力学(MHD)控制低温微电离等离子体射流,实现推力矢量的可行性,提出了一种基于MHD控制等离子体流动理论的试验方法,建立了种子(碱金属盐)诱导燃气电离的MHD流动控制试验台,研究了不同温度和不同磁场方向条件下射流偏转向量角,并用用户自定义函数(UDF)加载MHD模型求解三维N-S方程,探究了数值研究MHD控制的可行性.结果表明:向燃烧室内注入低电离能种子能够诱导燃气电离,形成磁流体,在磁场作用下实现推力矢量控制;等离子体射流偏转的数值模拟结果与试验结果在一定程度上是一致的,说明数值模拟MHD流动控制具有一定的可信度.
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