航空信道模拟器技术研究及基于FPGA实现

作者： 苏枝梅   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 信道模拟器　　空地宽带通信　　Rayleigh衰落因子　　正弦波叠加　　FPGA  

描述： 尺度衰落特性，利用FPGA平台完成基带信道模拟器的硬件实现。论文的主要工作包括以下几个方面： （1）探讨移动无线信道的电磁传播特性，研究无线信道的大尺度、小尺度衰落模型，重点研究小尺度模型的瑞利和莱斯

航空发动机振动状态特征提取与模式识别方法研究

作者： 韩磊   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机　　特征提取　　模式识别　　信息融合　　小波分析　　希尔伯特黄变换　　支持向量机  

描述： 航空发动机振动状态特征提取与模式识别主要用于识别发动机机械系统，特别是转子系统的力学状态。通常认为，振动信息所包含转子系统的力学特征最为丰富（包含幅值、频率和相位等多种信息），能够全面地反映转子系统的工作状态。从航空发动机转子系统故障数据分析，转子系统不平衡、支承不同心、碰摩、突加不平衡是转子系统最基本、最主要的故障模式。当转子系统发生上述典型故障模式时，会使得发动机振动增大，进而导致发动机结构破坏。因此，一般将航空发动机振动状态特征提取与模式识别置于首要位置。针对航空发动机转子系统不平衡量识别方法，本文首先分析典型双转子涡扇发动机转子系统不平衡分布特征，进而提出转子系统不平衡量随机分布（多截面/多相位）的力学模型。同时，建立航空发动机双转子系统不平衡响应仿真模型，分别得到转子系统不平衡量不同分布情况下的挠曲线和支反力特征规律。在此基础上，进一步开展转子系统不平衡量识别方法研究，并在转子系统试验台得到验证。针对航空发动机转子系统突加不平衡故障诊断方法，本文首先分析典型双转子涡扇发动机转子系统叶片丢失故障形式及其典型特征，进而建立转子系统突加不平衡力学模型与仿真模型，深入分析转子系统突加不平衡激励下的振动响应特征。在此基础上，提出基于信息融合的转子系统突加不平衡故障诊断方法，融合发动机气路特征参数与振动特征参数，准确监视叶片丢失故障的发生，对于航空发动机转子系统突加不平衡的实时监视具有重要意义。针对航空发动机转子系统碰摩故障诊断方法，本文首先结合航空发动机转静件碰摩的特点，建立转静件碰摩的力学模型与高压转子系统仿真模型，深入分析转静件碰摩故障的振动响应特征。为模拟真实航空发动机转静件碰摩故障不同形式，开展转静件碰摩故障试验研究，并采用现代信号处理方法对转静件碰摩故障进行特征提取，为碰摩等非平稳振动故障信号提供有效、可靠的时频分析手段。针对航空发动机转子系统支承不同心故障诊断方法，本文首先分析航空发动机转子系统支承不同心两种典型形式，根据低压转子系统的结构和力学特征，提出相应的不同心力学模型，得到转子系统支承不同心激振力。基于有限元法建立转子系统支承不同心仿真模型，分析不同心特征参数对转子系统的动力响应影响规律。为验证仿真模型的可靠性、准确性，进一步开展转子系统支承不同心试验研究。最后，深入研究有效的转子系统支承不同心等典型故障特征提取与模式识别方法，为转子系统支承不同心等典型故障模式识别提供有力依据。本文从理论分析、数值仿真及试验验证等方面系统深入研究了航空发动机整机振动状态特征提取与模式识别方法，提出了适用于识别转子系统不平衡、支承不同心、转静子碰摩、突加不平衡等典型故障模式的有效方法，对于实时监视整机振动状态以及防止严重故障模式的发展具有重要工程应用价值。

LS航空发动机制造公司内部供应链管理研究

作者： 郝志卫   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 库存管理　　航空发动机制造业　　内部供应链管理　　物流管理  

描述： 在全球化的今天，竞争日益激烈，竞争环境和竞争市场发生重大变化，制造业在我国当前社会经济中具有重要的地位和作用，航空发动机作为装备制造业“皇冠上的明珠” 正走向管理、向技术要效益、要速度、要质量的发展之路。在企业进行的各种管理思想和技术应用的实践中，以精益制造思想的引进并在企业中大规模的实施及信息技术在企业中的广泛应用最为典型。目前,企业内部供应链中的库存问题已成为很多航空发动机制造企业发展的瓶颈,研究制造企业制造链条上库存管理具有非常重要的意义。 本文阐述了国内外供应链管理的发展现状，着重介绍了国内制造业的管理现状，并通过对其进行分析并发现问题，同时，对LS公司内部供应链管理进行了梳理，并指出LS公司内部供应链管理所存在的问题。在此基础上引进内部物流管理模式，提出创新构建企业内部供应链管理模式是一项系统工程，也是提高公司整体生存发展能力的迫切需要。LS公司通过创新机构设置、打造精准采购计划、引入信息化建设、实现科学仓储等手段，探索出具有LS公司特色的企业内部供应链精益管理模式。 本文的研究对LS公司的内部供应链管理具有现实意义，可为公司的持续发展提供动力，同时也希望可以为其他公司内部供应链管理提供一些借鉴。

基于模型的航空发动机增压系统安全性分析方法研究

作者： 鲍梦瑶   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 活塞航空发动机　　增压系统　　系统安全性分析　　影响因素　　分级和定位　　验证  

描述： 增加了系统模型重用性并减少人为错误。其中，安全性分析过程中所需突破的关键技术有：1）增压系统失效模式的参数化表达方法，即通过工作边界与安全边界的包容关系对失效进行判断。2）关键影响因素的分级和定位方法

航空装备承研单位可靠性工程能力评价程序和方法研究

作者： 王冬雨   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 能力成熟度模型　　可靠性工程　　装备研制  

描述： 装备承研单位可靠性工程能力水平的模型已成为迫切的需要。本论文尝试将能力成熟度模型理论与航空装备研制项目可靠性工作相结合，建立航空装备承研单位可靠性工程能力的评价体系，为科学评价我国航空装备承研单位

基于UIO的航空发动机控制系统传感器故障诊断研究

作者： 石竟成   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机　　简化实时模型　　子空间辨识　　控制器　　故障诊断　　未知输入观测器  

描述： 随着现代航空航天科学技术的飞速发展和飞机对发动机性能要求的不断提高，航空发动机日趋复杂，其工作的安全性和可靠性也越来越受人们重视。而航空发动机模型可用于发动机性能分析，控制规律研究以及发动机故障诊断等领域，在航空发动机的研究领域有着十分重要的作用。 本课题首先对某型航空涡扇发动机的非线性模型中的进气道、增压机压气机、压气机、高压涡轮和低压涡轮中的比热计算方法进行修改，即将定比热计算法修改为变比热计算，并与GSP11数据进行对比。其次，利用已有GSP11数据建立某型涡扇航空发动机加速状态的简化实时模型。其中，模型的建立分为稳态模型和动态模型。稳态模型的建立采用插值法，动态模型的建立采用动态系数法。然后，根据子空间系统辨识的方法对修改后的非线性模型的状态空间模型进行辨识，并结合预报误差法对所得到的状态空间模型在邻近点处进行修正。同时，研究了基于线性二次型最优控制器的航空发动机最优伺服控制系统，讨论了线性二次型的严格正则问题和伺服问题。 最后，重点研究了未知输入观测器设计的相关问题和设计步骤。并基于未知输入观测器对所选的航空发动机控制系统的五路传感器的故障分别进行了检测、隔离和重构。仿真结果表明，未知输入观测器能实时和准确地针对不同传感器的故障信号进行检测和隔离，而且其重构信号较准确，能很好的完成航空发动机控制系统的传感器的故障诊断任务。

基于逆向工程的某航空汽油发动机进气道性能研究及优化设计

作者： 刘小   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： CFD数值模拟　　进气道流动　　逆向工程　　稳流实验  

描述： 在内燃机中，进、排气系统的优劣是决定混合气进入量多少，发动机功率是否足够以及排气是否充分的关键因素；进入气缸中的空气量和进气产生的流动状态对内燃机的动力性、经济性以及排放性能产生重要影响。本文对某发动机的进气道进行了实验研究、数值仿真和优化设计。本文首先采用逆向工程，对某发动机实体零件的气道进行翻模，然后利用激光扫描机得到气道模型的点云文件，使用三维工程设计软件建立了该发动机气道的三维实体模型。利用商业CFD平台对其进行三维稳态流动模拟计算，获得其内部的压力场、速度场、温度场等的详细分布。气道稳流模拟实验是发动机产品开发和燃烧过程研究的重要组成部分，气道稳流模拟实验是用来模拟实际发动机的进、排气状况，评估发动机进、排气系统的通流特性及进气道涡流形成能力，为发动机进排气系统的研究开发及燃烧过程研究提供重要的实验依据。本文对该发动机进行进气道定压差稳流实验，得到它各个不同气门升程情况下的流量系数。CFD计算结果与气道稳流模拟实验结果基本吻合，这表明应用逆向工程的方法获得气道三维实体模型是可行的，应用CFD软件进行气道流动计算其精度是足够的。同时，本文采用的CAD/CFD相结合的方法，为该机进气道的后期优化或其它进气道的优化设计提供了一个很好的借鉴。

航空TC4异型材挤压残余应力理论分析及仿真研究

作者： 刘长栋   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： TC4钛合金　　挤压　　残余应力　　仿真  

描述： 过程，进行了如下方面的研究工作： （1） 进行了TC4钛合金静态力学实验，获得了相关材料数据；分析了金属在高温下的流动应力、应变特性和对温度的敏感性，对高温金属材料的本构方程采用多元线性回归的方法进行

基于残余应力的航空整体结构件加工变形预测研究

作者： 李文杰   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 整体结构件　　加工变形　　残余应力　　铝合金　　淬火　　拉伸　　有限元仿真  

描述： 航空整体结构件在数控铣削加工过程中的变形问题是现代航空航天制造领域的共性难题。航空整体结构件结构复杂，精度要求高。材料内残余应力容易使刚性差的结构件产生较大的加工变形，传统工艺难以使其达到精度要求。因此，对整体结构件加工变形进行预测具有重大的工程实际意义。本文以航空铝合金7075T为研究对象，围绕引起整体结构件加工变形的主要因素，即毛坯初始残余应力的释放与重分布，采用实验验证、数值模拟等手段研究了航空铝合金毛坯板材的淬火、拉伸以及典型航空整体结构件的加工过程。本论文主要从以下方面开展研究： 一，研究了铝合金构件内部残余应力的测试与评估技术。系统总结了现有的残余应力测试方法。在此基础上，使用剥层法实验测得了7075T航空铝合金预拉伸板的内部残余应力分布规律。 二，运用间接耦合方法对铝合金7075T板材的淬火过程进行了模拟；预测了淬火冷却过程中毛坯件温度场的变化规律；得到了淬火过程中残余应力的变化趋势以及淬火后最终的三向残余应力分布情况；对模型的弹性和塑形应变分布进行了分析，验证了淬火残余应力的产生原因。 三，模拟了机械拉伸消除淬火残余应力的整个过程，并分析了拉伸法对毛坯件残余应力以及塑性变形的影响。针对不同拉伸量情况下，对毛坯件残余应力、塑性应变分布进行了分析，得出在拉伸量为2%时残余应力消除效果最好，应力消除量达到81.2%。而通过对比应力以及塑性应变的分布，验证了拉伸法消除残余应力的机理。 四，研究了毛坯初始残余应力对于航空整体结构件加工变形的影响规律。对加工变形有限元仿真过程中的关键技术进行了深入研究，提出了始残余应力场构建方案。采用生死单元技术对工件进行分层材料去除模拟，分析了材料剥层过程中工件的变形量。选取典型航空结构件，基于不同加工顺序，研究了残余应力所引起的加工变形规律。

航空发动机自动油门控制系统原理分析与实验研究

作者： 赵雷   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 自动油门系统　　抗积分饱和　　增量式PID控制　　半物理仿真  

描述： 自动油门控制系统作为航空推进系统的重要组成部分，通过自动调整舱内油门杆位从而实现对飞机发动机推力的控制。油门杆位与飞行状态相对应，不同杆位对应的发动机推力亦不相同。自动油门的应用实现了自如操纵发动机，获得飞行任务所需推力，同时自动油门杆的作用也减少驾驶员的工作量。对自动油门系统的控制精确性是实现上述发动机推力控制的重要保证。 自动油门系统能够在任何工作状态下均实现稳定可靠工作，达到预定响应精度，需要对自动油门系统施加精确控制并进行实物仿真验证。因此，对自动油门系统的研究要从仿真模型建立开始。为了减少实物模型实验过程中在时间和经济上的损耗，通过对系统的结构以及系统相关特性分析，在MATLAB/simulink平台上构建与实物模型对应的数学模型，进而推导出系统的控制模型，并针对控制模型完成PID控制器设计。最后通过半物理仿真实验，针对实验过程遇到的实际问题予以解决。本文针对在油门机械杆作动过程中存在的积分饱和问题，通过增量式控制算法实现抗积分饱和现象，最终达到对自动油门系统的精确控制，使其在指定飞行状态下完成精确作动。 完成自动油门系统的半物理仿真验证，是实现发动机推力控制的一个重要环节。本文介绍了针对自动油门系统所构建的发动机线性参数变化模型。通过实验获得发动机高低压转子转速等一系列输出参数。最后，通过PID控制，表明在本文所设计的自动油门控制系统作用下的发动机控制参数的动态性能指标满足性能要求。