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《航天返回与遥感》2017,(3)
翼伞具有良好的滑翔性、操纵性和稳定性,能够解决火箭助推器落点散布大导致的安全性问题。为对翼伞回收系统和控制系统进行优化设计,以基于可控翼伞回收技术的火箭助推器–控制平台—翼伞多体飞行系统为研究对象,采用拉格朗日乘子法建立了三体组合10自由度多体动力学仿真模型,考虑了翼伞的表观质量特性和火箭助推器的气动力影响,对某次空投飞行试验进行了动力学过程仿真重建,通过仿真与试验的对比分析飞行机理和系统性能。分析结果表明,翼伞系统间存在多体相对运动,必须采用多体动力学模型进行研究;机动飞行时,火箭助推器与翼伞间的相对运动角度并不大,而且火箭助推器的大尺寸对相对偏航运动的影响也并不显著;航向跟踪误差主要来自操纵效率低,在小角度航向跟踪误差时,需提高操纵控制增益。研究成果可以为翼伞系统的工程设计与应用提供参考。 相似文献
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目前对翼伞气动性能的仿真研究大部分局限在二维翼型剖面或者不考虑伞衣柔性的三维数值仿真研究,因而无法获得较准确的翼伞气动性能参数,不能为工程研究提供借鉴和依据。为了提高翼伞仿真的准确性和效率,文章结合翼伞的设计流程,基于APDL(ANSYS Parametric Design Language)语言对翼伞进行参数化几何建模,生成带前缘切口的翼伞三维几何模型,并自动划分网格生成有限元模型,再利用LS-DYNA求解器进行流固耦合求解,由于仿真求解中考虑了伞衣柔性,因而获得更准确的翼伞气动性能参数。基于MATLAB的GUI(Graphic User Interface)模块建立翼伞参数化设计、仿真平台,并进行了验证,翼伞气动性能仿真参数与翼伞试验数据基本吻合,说明该平台具有一定的可信性。 相似文献
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文章分析了某型无人机降落伞回收阶段的动力学过程,对各工作阶段的无人机和降落伞的组合体进行了数学建模,使用Matlab软件中的Simulink组件搭建了无人机伞降过程的仿真模型,按照真实飞行和回收工况进行了计算,通过仿真结果与试验数据的比较,验证了模型的正确性. 相似文献
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基于能量约束的翼伞系统分段归航设计与仿真 总被引:1,自引:0,他引:1
针对翼伞系统的基本飞行特性和良好的可操纵性,采用分段设计的思想对翼伞系统的归航轨迹进行规划.根据各分段轨迹之间的几何关系,将航迹规划问题转变为对设计参数的寻优问题.实际系统所能提供的能量是有限的.因此,在目标函数中加入控制能量的约束.运用改进的粒子群算法对目标函数进行求解计算,得到整个归航轨迹的设计参数.仿真结果表明:... 相似文献
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提出了一种动力学系统特性的建模与仿真方法,它使用均匀设计法选择试验点,构造多项式模型建立模型框架,通过逐步回归分析确定模型的具体形式,并基于此模型实现对系统特性的仿真。结果对比表明,该方法能够通过少的试验得到精确的模型,是一种有效的建模与仿真法。 相似文献
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针对基于商业软件建模存在的接口不开放、求解效率低、功能不完备等问题,文章提出了一种空间站在轨组装过程系统级柔性多体动力学建模方法。所建立的动力学方程包含舱体大范围刚体运动、太阳翼振动、机械臂臂杆振动、关节动力学特性等关键影响因素,适用于任意开链式树形拓扑结构。典型算例的计算结果表明:文章所给出的数学模型仿真精度与商业软件基本一致,且文章的方法具有模型自主、开放、可移植、效率高等优势,便于与其他分系统模型联合形成高效率仿真系统,完成舱段转位、舱外货物搬运等各类在轨操控过程的仿真分析任务。 相似文献
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为提高翼伞系统的测量和控制精度,分析物体和伞体之间的相对运动关系是十分必要的。在物-伞之间两点吊挂及相应约束的条件下,分析了两刚体间的力学关系,建立了八自由度的两体相对运动模型。对运动的非线性偏微分方程组进行了数值求解,分析了单侧、双侧控制输入,及侧向突风干扰下的系统响应情况。算例分析的结果表明,此模型可用于分析和解释翼伞系统两体相对运动中的问题和现象。 相似文献
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王锋辉 《运载火箭与返回技术》2004,25(1):11-16
文章介绍可控翼伞飞行控制程序的设计。以提高落点精度和减少操纵量为准则,设计了分阶段的归航控制程序,该程序中的关键参数运用仿真优化方法得以确定。为验证和改进翼伞飞行控制程序,构建了翼伞归航的可视化仿真环境。该仿真环境可以给出在设定条件下归航的仿真结果,包含翼伞系统运动轨迹的显示和统计分析结果,同时能直观地显示翼伞系统在三维场景中的归航过程。 相似文献
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可控翼伞的飞行控制程序设计与运动仿真 总被引:3,自引:0,他引:3
文章介绍可控翼伞飞行控制程序的设计。以提高落点精度和减少操纵量为准则 ,设计了分阶段的归航控制程序 ,该程序中的关键参数运用仿真优化方法得以确定。为验证和改进翼伞飞行控制程序 ,构建了翼伞归航的可视化仿真环境。该仿真环境可以给出在设定条件下归航的仿真结果 ,包含翼伞系统运动轨迹的显示和统计分析结果 ,同时能直观地显示翼伞系统在三维场景中的归航过程。 相似文献
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提出了一种动力学系统性特的建模与仿真方法,它使用均设计法选择试验点,构造多项模型框架,通过逐步回归分析确定模型的具体形式,并基于此模型实现对系统特性的仿真。结果对比表明,该方法能够通过少的试验得到精确的模型,是一种有效的建模与仿真方法。 相似文献