飞行模拟器动力学控制的研究

针对如何获取运动平台的实时加速度和在精确跟踪加速度的同时限制位移,建立了系统动力学模型以计算加速度,使用虚拟弹簧法限制位移。在Matlab环境下,搭建了整个伺服控制系统。仿真结果表明,控制系统在保证平台位移不脱离限制区域的基础上,实现了加速度的精确跟踪。     

基于PH曲线的数控拐角过渡方法

 为了减弱轨迹拐角处的向心加速度变化给加工带来的不利影响,使用五次PH曲线进行拐角过渡,在控制加工速度的同时对向心加速度进行控制。通过对拐角处连接情况的分析,确定了连接PH曲线中的参数计算方法。在拐角前后使用S加减速进行加工,以保证直线、圆弧轨迹加工中的平稳;在拐角连接区域内使用基于曲率的速度模型,通过对拐角前后S加减速和拐角速度的连接,使拐角前后的速度更加连续,得到平滑的速度曲线;通过拐角处的加速度和弓高误差的限制,计算平稳的加工速度。结果表明,使用五次PH曲线进行拐角过渡的误差小于7.4 μm,能够满足加工需要,同时,拐角处的向心加速度变化更加平稳。将拐角前后的S加减速和拐角区域内速度连接后,得到了平滑的速度曲线。     

地球自转对加速度物理仿真实验的影响

加速度的物理仿真是飞行器物理仿真实验的主要组成部分。由于产生加速度的仿真设备不是安置在绝对的惯性系中,而是安置在地球上,所以设备上的加速度除该设备产生的那一部分之外,还附一部分由地球自转运动而产生的加速度。加速度仿真设备有两大类型,一种是利用地球的引力场和加速度计的敏感轴方向制造所需要的加速度;另一种是利用圆周运动的离心加速度和加速度计的敏感轴方向制造所需要的加速度。本文仅讨论后者,即地球自转运动所产生的加速度同加速度转台的关系。因为地球自转对用前一种方式进行实验所产生的影响,可以根据对后一种方式的分析、计算思想,很容易推导出来。此文为加速度的实验提供分析依据。也为利用补偿手段提高加速度仿真设备的精度,提供必要的数学模型。     

Agility多轴复合测量机

<正>发动机喷嘴等微小零件特征是包含微孔、微锥、微螺旋槽等复杂微小结构,实现高效、高精度和高一致性测量是长期未解决的难题。针对喷嘴等微小零件测量的需求特点,采用带转台的多轴复合测量机,结合接触式微孔测量专用模块,是解决喷嘴类微小零件高效精密测量的途径。中航工业精密所研制的Agility多轴复合测量机,采用"三坐标+转台"的多轴快速运动机构,采用直线电机驱动,加速度大、速度快,最高速     

移相干涉技术用于运动姿态精密测量

针对测量系统运动中姿态测量的需求,提出了一种利用移相干涉技术测量角度的方法来实现运动姿态的准确测量。建立了由组合式移相干涉仪为主的三轴转角实验装置,该装置测量角度的分辨力优于0.006″。采用实验装置对微位移工作台运动过程中的姿态变化进行了测量,得到了工作台移动中绕三轴转角变化的测量结果,并利用激光小角度干涉仪进行了相关测量点的对比实验,数据最大偏差0.03″。实验结果验证了利用移相干涉测角法可以实现运动中姿态的精确测量。     

基于载荷当量安装误差的面齿轮振动特性

以面齿轮传动系统为研究对象,考虑载荷作用下面齿轮传动系统中支撑结构变形和轮齿弹性变形,通过将传动系统变形等效到面齿轮和直齿轮安装误差方向,建立包含当量安装误差的面齿轮多自由度耦合振动分析模型;采用4阶Runge-Kutta法求解了面齿轮传动系统运动微分方程,得到了当量安装误差对面齿轮振动加速度和法向动态啮合力的影响;开展了面齿轮动态特性测试试验,试验结果表明:偏置距误差和轴交角误差引起的面齿轮沿x方向振动加速度大于沿z方向振动加速度;偏置距误差对面齿轮x方向振动加速度的影响大于轴交角误差。      

基于直升机/ 发动机综合模型的变旋翼转速控制研究

为了实现直升机旋翼转速在宽广范围内连续变化且涡轴发动机连续提供输出轴功率,采用1种扭矩序列转移控制方案来实现该传动链。通过2台涡轴发动机和2台多级变速器与旋翼协调工作,发动机依次连接或脱开旋翼,提供旋翼转速大范围内变化,并提供旋翼连续变化的功率。在扭矩转移过程中,针对发动机扭矩强扰动问题设计了鲁棒LMI控制器+ADRC扭矩前馈补偿控制器,最后基于直升机／发动机综合模型进行数值仿真,验证了扭矩转移方案的可行性。仿真结果表明：在转移过程中的扭矩强扰动对发动机动力涡轮转速的影响较小,旋翼转速可以实现较大范围内的快速平滑变化。     

含位置给定轨迹优化的位置伺服复合控制系统研究

位置动态响应速度快和响应无超调是目前高性能位置伺服系统的两个重要指标。单纯的比例或比例微分位置调节器无法同时满足这两个要求,所以提出了一种新型定位复合控制策略。首先为保证运动过程柔滑无冲击而设定速度余弦函数曲线给定,从而根据平滑变化的速度给定对位置给定信号进行轨迹优化,避免了加速度突变带来的冲击。系统控制结构上提出在前馈控制的基础上引入位置伪微分负反馈控制环节,该环节增加了系统阻尼,减少位置超调量,同时结合前馈控制保证了位置快速跟踪性能。由于采用了伪微分结构代替位置微分运算,避免了微分带来的量化噪声干扰,进一步提升了系统跟踪性能。最后给出了结构参数的取值范围。仿真和试验结果验证了该控制策略的可行性和有效性。     

动压转子陀螺的气动交叉耦合误差

采用动压气浮轴承转子的单自由度陀螺,如果在陀螺输出轴（即框架轴或浮子轴）方向有外加速度作用时,由于动压轴承的气动交叉耦合效应,转子在输出轴方向产生位移的同时还会在输入轴方向产生位移。这将使陀螺产生与输出轴加速度和转子轴加速度有关的漂移。由于这项漂移还具有振动整流特性,难于进行补偿,因此需要在设计、生产上加以控制。     

五轴数控加工非线性误差分析及控制策略

理论分析与仿真结果表明:旋转轴线性插补可以完成复杂结构件的五轴联动加工,且速度变化平滑,但刀轴矢量形成的曲面偏离加工表面引起非线性加工误差。矢量插补虽然可以避免旋转轴插补运动产生的非线性误差,但速度波动大,甚至导致机床剧烈振动,引起伺服和系统报警。结合航空薄壁件加工试验对旋转轴插补运动产生的非线性误差进行了分析,并对矢量插补存在的问题给出了改进策略。     

Stochastic Acceleration of Energetic Particles in the Heliosphere

In this paper we assess possible roles of stochastic acceleration by random electric field and plasma motion in the production and transport of energetic particles in the heliosphere. Stochastic acceleration can occur in the presence of multiple small-scale magnetohydrodynamic waves propagating in different directions. Usually, this type of stochastic acceleration is closely related to particle pitch angle scattering or parallel diffusion. Given the values of the parallel diffusion coefficient inferred from the observations of cosmic ray modulation or other energetic particle phenomena in the heliosphere, stochastic acceleration by small-scale waves is much slower than acceleration by shock waves and it is also much slower than adiabatic cooling by the expansion of the solar wind; thus it is considered as inefficient for producing heliospheric energetic particles or for the modulation of cosmic rays. Another type of stochastic acceleration occurs when particles go through random compressions or expansions due to large-scale plasma motion. This acceleration mechanism could be very fast when the correlation time of the fluctuations in plasma compression is short compared to the diffusion time. Particle acceleration by an ensemble of small shock waves or intermittent long wavelength compressible turbulence belongs to this category. It tends to establish an asymptotic p ^?3 universal distribution function quickly if there is no or little large-scale adiabatic cooling. Such a particle distribution will contain an infinite amount of pressure. Back reaction from the pressure is expected to modify the amplitude of plasma waves to an equilibrium state. At that point, the pressure of accelerated particles must remain finite and the accelerated particles could approach a p ^?5 distribution function.     

Measuring Rotational Motion with Linear Accelerometers

Inertial navigation systems usually use gyroscopes to sense angular motion and use accelerometers to sense linear acceleration. It is feasible, however, using only linear accelerometers as sensors, to determine both the angular velocity and the linear acceleration of a vehicle. This paper presents and compares five configurations of linear accelerometers which may be used to determine both the angular motion and the linear motion of a vehicle.     

弹道导弹助推段拦截最优制导律设计

针对弹道导弹助推段飞行中加速度大、飞行速度高、拦截反应时间短的特点,研究最优拦截直接碰撞制导律.在建立拦截弹与目标相对运动方程的基础上,以终端脱靶量最小和能量最省为性能指标,设计了空射反导导弹在助推段拦截弹道导弹目标的最优制导律.仿真结果表明,所设计的制导律满足设计指标,达到了直接碰撞杀伤目标的目的,验证了所设计制导律...     

直升机动力学中参数振动问题的数值解法

 参数振动问题是直升机的基本动力学问题之一,旋翼桨叶的挥舞弯曲微分方程和摆振弯曲微分方程都是复杂的参数振动问题,在许多计论直升机旋翼动力学的论著中~[1-4],有的虽然推导了复尽杂的参数振动方程,却没有提到求解的方法,有的对此根本没有论及.本文旨在讨论参数问题的数值解法.     

地震地面运动功率谱分析中自相关回归法的数学过程研究

本文扼要叙述了用于离散时程数据的功率谱分析的自相关回归法（ARM）的数学过程。本研究进一步确认了赤池氏提出的ARM在地震工程中的适用性。特别是该方法具有由少量随机数据可得稳定、光滑的功率谱密度函数的优点，从而，可以有效地用来研究地震地面运动的非平衡谱特性。本研究的成果对于高层建筑抗震设计有一定的参考价值。     

基于Chebyshev正交分解的曲线运动轨迹SAR的Chirp Scaling算法

针对具有三维速度和加速度的曲线运动轨迹合成孔径雷达（SAR），传统的斜距模型无法精确描述其运动特性，曲线历程增加了距离走动现象和方位向时间的高次项，使二维耦合现象更为复杂。本文提出了一种考虑载体平台三维速度和加速度的Chirp Scaling算法以解决曲线运动轨迹SAR成像问题。首先根据运动方程建立斜距表达式，然后对其进行Chebyshev近似，并构造其等效双曲方程形式的斜距模型，推导了具有空变性的距离徙动函数，Chirp Scaling因子以及适用于曲线轨迹的Chirp Scaling成像算法。仿真结果证实了此扩展的等效斜距模型和Chirp Scaling算法在大合成孔径时间下的有效性，并给出了三维加速度的边界值。     

What you thought you knew about motion sickness isn't necessarily so

Motion sickness symptoms, stimuli, and drug therapy are discussed. Autogenic feedback training (AFT) methods of preventing motion sickness are explained. Research with AFT indicates that participants who had AFT could withstand longer periods of Coriolis acceleration, participants with high or low susceptibility to motion sickness could control their symptoms with AFT, AFT for Coriolis acceleration is transferable to other motion sickness stimuli, and most people can learn AFT, though with varying rates of learning.     

Gyro Motion Boundedness under Uncertain Angular Acceleration about Vehicle Output Axis

An analysis of the motion of a single-axis rate gyroscope mounted in a space vehicle which has uncertain time-varying acceleration and deceleration ?x(t) about the output axis of the gyro is presented. Using a Lyapunov function, a condition for boundedness of the gyro motion is derived. It is shown that by a proper selection of the parameters of the gyro, its motion can be forced to remain in a small neighborhood (called region of ultimate boundedness) of the origin in ? - ? plane after a certain finite interval of time for any bounded uncertain ?x(t). Analytical relations for the selection of gyro parameters to keep the error caused in the measurement of the input rate due to ?x within desirable limits are derived.     

一种IRST双机协同被动探测机动目标定位新方法

针对红外搜索跟踪系统（IRST）双机协同被动探测定位作战使用中，机动目标建模与实际运动失配造成定位误差偏大的问题，研究了一种基于曲线模型的自适应滤波新方法。该方法改进了传统方法根据方向角估计转弯率以及基于帧间插分线加速度估计切向加速度的思路，将转弯率及线加速度联合作为状态变量进行了状态扩维，并推导了扩维后的过程噪声协方差表达式，在缓解传统两层滤波结构带来的计算量大问题外，也提高了切向加速度的估计精度。另外基于反正切函数的值域，结合方向角在四象限间的转移关系，优化了方向角的设计。通过IRST双机协同仿真实例，验证了所提方法对机动目标的适应性更强、目标定位精度更高。     

直升机旋翼的非定常可压缩升力面气动力

本文得出了三元可压缩非定常连续尾迹面条件下直升机等速前飞时旋翼压力分布的解答,使压力偶极子沿尾迹面运动而不沿桨叶的真实轨迹移动以满足尾迹条件,叠加移动压力偶极子获得翼面作复杂运动时三元非定常可压缩的强奇性积分方程,得出了处理强奇性的方法使之成为带强峰值的连续积分方程,并得出了求解该方程的数值解法。在小型计算机上获得的简单算例证明了方程与解法的正确性。