折叠式变体飞行器轨迹优化及控制分析

作者： 杨博   朱一川   魏延明   樊子辰   来源： 中国空间科学技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 轨迹优化   折叠翼飞行器   高斯伪谱法   姿态控制   高超声速  

描述： 针对临近空间高超声速飞行器存在的问题,设计了一种折叠翼飞行器,可以通过折叠机翼来适应各种飞行状态,保持最优的气动特性。并针对临近空间滑翔式高超声速的特点,采用高斯伪谱法对固定翼飞行器和折叠翼飞行器的轨迹优化,通过将折叠翼飞行器与传统固定翼飞行器在射程能力、规避热流能力方面进行对比,提出了一种综合目标的轨迹优化思想。设计的折叠翼飞行器相比传统固定翼飞行器性能更加优越,更适合临近空间环境,提高了17.67%的航程,减少了热流率峰值的35.72%,并通过控制系统的设计和仿真加以验证,仿真结果表明变体飞行器机动能力相比固定翼飞行器有了显著的提高。

折叠式变体飞行器轨迹优化及控制分析

作者： 杨博   朱一川   魏延明   樊子辰   来源： 中国空间科学技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 轨迹优化   折叠翼飞行器   高斯伪谱法   姿态控制   高超声速  

描述： 针对临近空间高超声速飞行器存在的问题,设计了一种折叠翼飞行器,可以通过折叠机翼来适应各种飞行状态,保持最优的气动特性。并针对临近空间滑翔式高超声速的特点,采用高斯伪谱法对固定翼飞行器和折叠翼飞行器的轨迹优化,通过将折叠翼飞行器与传统固定翼飞行器在射程能力、规避热流能力方面进行对比,提出了一种综合目标的轨迹优化思想。设计的折叠翼飞行器相比传统固定翼飞行器性能更加优越,更适合临近空间环境,提高了17.67%的航程,减少了热流率峰值的35.72%,并通过控制系统的设计和仿真加以验证,仿真结果表明变体飞行器机动能力相比固定翼飞行器有了显著的提高。

民用飞机实验室发动机低温启动试验可行性分析

作者： 马建军   来源： 科技与创新 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 轨迹优化   折叠翼飞行器   高斯伪谱法   姿态控制   高超声速  

描述： 大涵道比发动机在实验室开门时,对在室内展开发动机低温启动/慢车试验的可行性进行了分析。分析了通过管道的排气量与实验室升温速率之间的关系,设计了将发动机内涵和外涵排气分割处理的排气方式,只将内涵排气通过管道排出实验室,减少室外空气的引入量,降低实验室升温速率。针对两种不同管道入口距离对发动机的影响进行了CFD仿真分析。结果表明,排气管道入口在尾椎末端时,对发动机性能影响甚微,实验室可在打开门的情况下,进行发动机启动试验,单次试验时间不超过3.5 min,实验室温度上升不超过5℃。

四旋翼飞行器姿态控制建模与仿真

作者： 张萍   来源： 电机与控制应用 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 欧拉方程   PID控制器   牛顿   动力学模型   姿态控制  

描述： 四旋翼飞行器姿态控制建模与仿真

基于小波神经网络的航空发动机传感器故障诊断

作者： 白杰   张正   王伟   孙晓楠   来源： 机床与液压 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 小波变换   容错控制   神经网络   改进粒子群优化算法   传感器  

描述： 航空发动机传感器故障诊断系统对于保证航空发动机控制系统可靠性和安全性至关重要,针对传统基于发动机模型的传感器故障诊断中存在建模精度不足导致故障诊断存在误诊和漏诊的问题,提出以小波变换和神经网络为基础,使用正常传感器预测故障传感器值。通过对比传感器输出和神经网络预测值的残差来实现传感器的故障诊断,其中神经网络可以在传感器故障后估计出正常的模拟信号代替故障信号供发动机控制系统使用,实现航空发动机控制系统的容错控制;使用改进粒子群优化算法优化BP神经网络的阈值和权值,以提高神经网络诊断和预测信号精度。仿真结果表明:该方法可以有效完成故障诊断,减少漏诊和误诊的发生。

航空发动机研制过程中项目管理技术探究

作者： 付航   来源： 科技创新与应用 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 小波变换   容错控制   神经网络   改进粒子群优化算法   传感器  

描述： 航空工业的发展一直是各个国家探索和研究的核心部分,其直接体现出一个国家的科技综合水平以及国防实力的强弱。而航空发电机则是航空工业发展的关键环节,是一项具有复杂性和先进性工程技术类型,因此航空发动机的研制具有巨大的难度以及技术含量,为了实现其有效和持续性发展,一定要做好研制中的项目管理,下面,文章就针对航空发动机研制过程中项目管理技术进行探究,希望对其研制项目管理提供帮助。

基于扩张状态观测器的运输机多故障容错控制

作者： 董文瀚   童颖裔   朱鹏   郭佳   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 容错控制   扩张状态观测器   多故障   运输机   神经网络  

描述： 针对含有传感器与舵面故障的运输机姿态跟踪问题,提出了一种基于扩张状态观测器的反步容错控制方法。采用状态观测器与控制器分开设计的方法,设计含神经网络的扩张状态观测器估计系统状态、传感器和舵面故障信息。在此基础上,利用状态估计值代替实际状态,采用反步法设计姿态角跟踪控制律,并引入指令滤波器提高反步法的控制性能,基于Lyapunov稳定性理论推导证明了闭环系统跟踪误差的最终有界收敛。仿真结果表明,在系统存在传感器与舵面多故障的条件下,所提方法依然可以实现运输机姿态角的稳定跟踪。

基于扩张状态观测器的运输机多故障容错控制

作者： 董文瀚   童颖裔   朱鹏   郭佳   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 容错控制   扩张状态观测器   多故障   运输机   神经网络  

描述： 针对含有传感器与舵面故障的运输机姿态跟踪问题,提出了一种基于扩张状态观测器的反步容错控制方法。采用状态观测器与控制器分开设计的方法,设计含神经网络的扩张状态观测器估计系统状态、传感器和舵面故障信息。在此基础上,利用状态估计值代替实际状态,采用反步法设计姿态角跟踪控制律,并引入指令滤波器提高反步法的控制性能,基于Lyapunov稳定性理论推导证明了闭环系统跟踪误差的最终有界收敛。仿真结果表明,在系统存在传感器与舵面多故障的条件下,所提方法依然可以实现运输机姿态角的稳定跟踪。

基于小波神经网络的航空发动机传感器故障诊断

作者： 白杰   张正   王伟   孙晓楠   来源： 机床与液压 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 小波变换   容错控制   神经网络   改进粒子群优化算法   传感器  

描述： 航空发动机传感器故障诊断系统对于保证航空发动机控制系统可靠性和安全性至关重要,针对传统基于发动机模型的传感器故障诊断中存在建模精度不足导致故障诊断存在误诊和漏诊的问题,提出以小波变换和神经网络为基础,使用正常传感器预测故障传感器值。通过对比传感器输出和神经网络预测值的残差来实现传感器的故障诊断,其中神经网络可以在传感器故障后估计出正常的模拟信号代替故障信号供发动机控制系统使用,实现航空发动机控制系统的容错控制;使用改进粒子群优化算法优化BP神经网络的阈值和权值,以提高神经网络诊断和预测信号精度。仿真结果表明:该方法可以有效完成故障诊断,减少漏诊和误诊的发生。

航空发动机主燃油执行机构容错控制

作者： 王松   高亚辉   高峰   段绍栋   王建锋   来源： 航空发动机 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 转速自适应控制   容错控制   航空发动机   零极点配置   数字电子控制系统  

描述： 为了在主燃油计量活门位移传感器出现故障时仍能实现航空发动机全包线范围内的转速自适应控制，根据航空发动机转速自适应控制原理提出了一种基于零极点配置原理的容错控制方法，根据高压转子转速控制计划与实测转速之间的误差对主燃油控制电液伺服阀电流进行闭环运算，并运用零极点配置原理将控制参数与转速自适应控制相融合，参数在全包线范围内随发动机状态变化进行自适应调整，通过半物理模拟试验对该容错控制方法进行了验证。结果表明：该容错控制方法能够在全包线范围内保证数字电子控制系统稳定工作，并具有较好的稳态和动态性能，发动机高压转子转速稳态波动量在±0.15%以内，超调量和下降量分别在0.63%和0.61%以下，而且容错控制方法实施方便、自适应性强，对提高航空发动机数字电子控制系统的工作可靠性具有重要作用。