基于LADRC的无人直升机轨迹跟踪

无人直升机轨迹控制系统是对多输入/多输出强耦合非线性系统进行解耦控制的系统。为解决无人直升机轨迹控制效果依赖于直升机物理参数的测量和辨识精度以及外部扰动大小问题,提出了一种基于线性自抗扰控制(LADRC)的多回路无人直升机轨迹控制系统。首先建立无人直升机X-Cell的飞行动力学模型,并引入风切变、大气紊流和突风模型以更加准确模拟真实飞行环境;然后对X-Cell进行配平计算以验证动力学模型和配平算法的准确性,并选取一组配平值作为轨迹控制仿真的初始状态和操纵量;随后根据被控量的动力学方程阶次选取对应的一阶和二阶LADRC基本控制器,并结合时间尺度原理,自内向外依次构建无人直升机的姿态、速度和位置控制回路,将三回路串联从而建立了无人直升机轨迹控制系统;而后进行了稳定性分析,特征根计算结果表明轨迹控制系统镇定了X-Cell开环系统不稳定的动态特性;最后将该控制系统应用于各种扰动下直升机轨迹跟踪仿真,结果表明本文无人直升机轨迹控制系统能很好地实现带爬升率的"8"字形轨迹跟踪,且相比于基于比例积分和微分(PID)控制的轨迹控制系统,该控制系统具有更优的鲁棒性和抗扰性。     

基于飞行参数的双发飞机发动机疲劳损伤差异分析

为给飞机发动机单机寿命监控提供依据,对两个用户的同型飞机发动机进行疲劳寿命分析。应用雨流计数法统计分析两个用户飞行参数,获得发动机使用载荷谱。应用线性累积损伤理论计算出关键件的疲劳损伤,将其与标准循环疲劳损伤比较,得到发动机飞行换算率。将同侧发动机的飞行换算率、同一飞机左右发的飞行换算率以及两个用户之间的发动机飞行换算率进行比较。计算表明:同一用户同侧发动机飞行换算率之间和两个用户之间的飞行换算率差异较大,同一飞机左右发飞行换算率之间存在一定差异,部分飞机左右发相差较大;两个用户总体的发动机飞行换算率和各个用户内部的发动机飞行换算率均服从对数正态分布;发动机在实际使用中的高低压转子飞行换算率均服从对数正态分布。     

纳米金刚石改性LLDPE的非等温结晶动力学

采用X射线衍射(XRD)、偏光显微镜(POM)以及差示扫描量热(DSC)法,考察了纳米金刚石(Nano-diamond)对线型低密度聚乙烯(LLDPE)的结晶形态以及非等温结晶行为的影响。通过Jeziorny法和莫志深法研究了复合材料的非等温结晶动力学,并利用Kissinger方程计算了LLDPE/Nano-diamond复合材料的非等温结晶活化能。结果表明:Nano-diamond是一种有效的成核剂,为LLDPE结晶提供了更多的活化晶核,起到了异相成核的作用,既提高了LLDPE的结晶起始温度To、结晶峰值温度Tp和结晶速率,又降低了球晶的尺寸,使得球晶的分布更为均匀致密;添加Nano-diamond使得复合材料的结晶迁移活化能降低,当Nano-diamond含量为1%时,复合材料结晶活化能达到最小值。     

汽车单叶片真空泵设计中的最优椭圆曲线

单叶片真空泵的设计主要是确定泵体内腔曲面,使同时作旋转运动和径向滑动的叶片的圆柱形端面和它保持相切。泵体内腔曲面的投影必须是一条封闭的光滑曲线。设计时,这条光滑曲线的一部分通常被提前选定,而剩余部分则根据几何约束产生。尽管一般的椭圆曲线可以满足参考曲线和生成曲线在连接点一阶可导,但在连接点通常是二阶不连续的。将找出一条最优的椭圆参考曲线,使得泵腔形线在连接点处不仅是一阶连续的而且是二阶连续的。这将使得泵的运转更加平稳并减小由于叶片径向加速度不连续产生的振动和噪声。     

航空发动机持续适航安全风险评估方法研究

民航运输业正处在蓬勃发展阶段,保证飞行安全是民航的首要任务,飞机发动机作为飞机的心脏,其性能的好坏直接影响到飞行安全,采用合理的方法对发动机持续适航阶段的故障风险进行评估,对于提高飞行安全水平,保障航空运输业正常发展有着重要的作用。本文根据广义线性回归的相关理论,将广义线性回归模型引入发动机持续适航风险管理分析中,通过对发动机的故障风险水平进行实例评估验证,证明了该模型是一种准确的、有效的、可行的安全风险评价方法。     

多输入多输出雷达的非均匀线性阵列配置(英文)

提出了利用非均匀线性阵列(Non-uniform linear array,NLA)对多输入多输出(Multiple-input multipleoutput,MIMO)雷达系统进行阵列配置优化的方法。在传统的相控阵雷达中,非均匀线性阵列配置被用来形成较窄的波束方向图,而在MIMO雷达中,利用非均匀线性阵列来获得更多的互不相同的虚拟阵元,以此来提高雷达的参数可辨识性能。文中所采用的一种非均匀线性阵列是最小冗余线性阵列,并给出了一种在物理阵元数量较大时最小冗余线性阵列的生成方法。实验结果表明:与均匀线性阵列(Uniform linear array,ULA)配置的MIMO雷达相比,非均匀线性阵列MIMO雷达能够利用较少的物理天线阵元获得相同的参数可辨识性能;而在两种配置的雷达系统的物理阵元个数相同的情况下,非均匀线性阵列MIMO雷达可以获得更大的阵列孔径长度和更低的克拉美.罗界。     

Three-dimensional Large Landing Angle Guidance Based on Two-dimensional Guidance Laws

 Both the design process and form of the three-dimensional (3D) suboptimal guidance law (3DSGL) are very complex. Therefore, we propose the use of two-dimensional (2D) guidance laws to meet the guidance requirements of 3D space. By analyzing the relationship between the flight-path angle and its projections on OXY and OXZ planes, we obtain the ideal design requirements of the guidance laws. Based on the requirements, we design a 2D suboptimal guidance law used in the horizontal plane; combining the 2D vertical suboptimal guidance law, we create a whole ballistic simulation of six degree-of-freedom. The results are compared with those using other three guidance modes in the case of large windage of the initial azimuth angle. When the proportional navigation guidance (PNG) law is used in the horizontal planes, the landing angle will obviously decrease. With the proposed guidance mode, the large landing angle can be realized and meet the guidance precision requirements. Moreover, the required overload can decrease to meet the control requirement. The effects of the proposed guidance mode are close to that of 3DSGL despite its very simple form.     

采用框架角受限控制力矩陀螺的航天器姿态机动控制

以框架角受限的金字塔构型控制力矩陀螺(CMG)为执行机构,研究了航天器欧拉姿态机动控制问题.考虑控制力矩及航天器角速度约束等因素,对已有的姿态机动控制律进行了改进,使其能实现绕欧拉轴的大角度姿态机动.同时考虑力矩陀螺框架角受限情况,通过适当加入空转指令对框架角进行重构,设计了复合控制形式的控制力矩陀螺操纵律,并通过过渡...     

复合材料飞机结构健康监测系统的若干问题探讨

针对飞机复合材料结构状态监测技术,从结构健康监测系统、结构健康监测研究对象和损伤识别方法,以及复合材料飞机的结构设计和结构健康监测系统三方面之间的关系进行阐述。分析了复合材料飞机结构健康监测系统的发展趋势,并讨论了制约该技术发展的因素。     

利用飞参数据实现飞机机体结构寿命的动态监控

首先,通过对某型直升机重心法向过载飞参数据的研究得到直升机在实际飞行中的重心过载谱;然后,发展了一种基于飞参数据的名义应力法并对某机群中的每架直升机进行了相对疲劳损伤的计算,计算结果比较符合实际情况;最后,对由相对损伤计算得到的寿命进行了可靠性分析,分析表明机体结构的寿命管理是个动态的过程,利用飞参数据实现从定时维修到...