面向飞机机翼数字孪生的在线加速度积分方法

【类型】期刊

【作者】杨亮亮  来孝楠  何西旺  李鹏  郭正刚  宋学官 

【刊名】机械工程学报

【关键词】 加速度,数字孪生,飞机机翼,位移,在线积分

【摘要】传感器在线数据的准确快速处理是确保数字孪生可靠性和时效性的主要手段之一，特别对于描述运动状态的数字孪生，其重要性不言而喻。本研究面向飞机机翼数字孪生体构建的准确性和时效性，提出基于在线加速度积分的位移快速获取方法。首先，利用Netwon-Cotes插值对加速度信号进行动态积分，得到对应的速度，并采用指数加权移动平均(Exponentially weighted moving average, EWMA)对积分的速度进行“点到点”的实时去噪，确保计算的准确性和时效性。其次，对去噪后的速度进行快速积分获取对应的位移。同时，为了进一步减少位移中噪声的影响，构建动态滑动窗，采用高通滤波(High-pass filter, HPF)对积分后的位移进行快速去噪，实时获取最终位移。然后，通过构建不同含噪量和不同类型的加速度测试函数验证提出方法对噪声和积分信号复杂度的鲁棒性。最后，采用提出的方法构建飞机机翼数字孪生，通过对物理空间实测加速度进行实时积分与动态去噪获取对应的位移，并利用该位移在线驱动机翼数字孪生体动作，实现孪生机翼对实体机翼运动姿态的同步镜像。同时，本研究为在线信号的快速处理提供借鉴和参考。

【年份】2024

【作者单位】大连理工大学机械工程学院;

【期号】02

【页码】342-355