电动飞机电推进系统可靠性建模与仿真

作者： 李玉峰   宁昭义   来源： 计算机仿真 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 可靠性   共有信号   电推进系统   仿真模型  

描述： 载人电动飞机的电推进系统是整个飞机的动力核心,为飞机稳定安全飞行提供保证。但电推进系统结构复杂且零部件繁多,对整个系统进行可靠性评估计算极为复杂,是可靠性评估的难点所在。针对载人电动飞机电推进系统的可靠性评估问题,以电推进系统模型为基础,提出了GO法与状态概率矩阵算法结合的运算方法对系统进行可靠性建模与仿真计算。采用状态概率矩阵算法建立GO操作符计算仿真模型,并根据GO操作符运算规则将系统原理框图翻译为系统GO图,在MATLAB下建立了系统的多状态SIMULINK仿真计算模型。仿真模型计算结果与采用概率公式算法人工计算得到的结果基本一致,验证了仿真模型在提高计算效率与精度的同时能够保证运算结果的正确性,为电动飞机电推进系统的可靠性评估提供了依据。

航空发动机气动热力系统模型求解方法研究

作者： 伍谦   李秋红   单睿斌   来源： 计算机仿真 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   拟牛顿法   松弛因子   非线性方程组  

描述： 航空发动机气动热力系统模型通过求解部件之间共同工作方程组,来确定发动机相关状态参数。传统的共同工作方程组求解方法是采用定步长Newton迭代方法,每次迭代需要多次调用模型计算雅可比矩阵,为了保证模型的收敛性,通常步长设置比较保守,在一个仿真周期内需要进行多次的迭代计算进行方程组求解,导致航空发动机气动热力系统模型的实时性较差。提出了一种混合变步长Newton-逆Broyden方法求解共同工作方程组。为保证收敛性,在猜值初始偏差较大时采用小步长的Newton迭代法求解方程。为保证收敛速度,在猜值接近真实解的时候采用较大步长的逆Broyden递推法求解方程,并引入松弛因子提高迭代稳定性。应用上述方法求解F404/YJ101变循环发动机的气动热力系统模型,进行了发动机稳态和动态工作仿真。结果表明,混合Newton-逆Broyden方法在航空发动机气动热力系统模型计算中的收敛能力、实时性和计算精度有着明显的优越性。

航空开关磁阻起动发电一体化系统控制器研究

作者： 范冰洁   李玉忍   刘勇智   来源： 计算机仿真 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 状态方程   模糊控制   滑模变结构   航空开关磁阻起动/发电系统   鲁棒性  

描述： 航空开关磁阻起动/发电一体化系统工作在电动状态和发电状态时控制率不同,但控制参数都为电流、导通角和关断角。针对一体化系统的特点,设计了一套模糊滑模变结构控制器。滑模变结构控制器将负载作为干扰项,通过对系统结构进行不断地调整,使得系统状态能够快速地达到滑模面并进行滑动模态运动,但系统存在抖振问题。针对滑模变结构的抖振问题,采用模糊控制对滑模变结构的趋近速度进行控制,使得在趋近速度和抖振问题上得到优化。仿真结果表明,在电动状态和发电状态下控制器能够很快达到稳定,并在负载状态突变和输入状态变化的情况下具有很好的鲁棒性。

航空弹药贮存环境温湿度远程智能监测仿真

作者： 李重阳   徐劲松   来源： 计算机仿真 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空   弹药贮存环境   温湿度   远程智能监测   数据分簇融合  

描述： 航空弹药在贮存环境中易受温度和湿度变化影响,会使弹药出现裂解、脱粘等,极大地影响了航空弹药爆破性能的有效发挥。现有温湿度监测方法主要以温湿度测量仪为主,通常存在测量误差较大、响应时间长等问题。针对以上问题,提出基于数据分簇融合的温湿度远程智能监测方法。采用疏失误差对采集的温湿度感知数据进行预处理;当簇头节点接收到融合数据后,利用自适应加权算法对融合结果进一步融合。对融合后的温湿度感知数据分别构建支持向量数据描述模型,以上述模型构造统计量并确定其控制限。依据测试样本对各类温湿度感知数据的局部离群概率选取合适的模型进行远程监控。实验结果表明,所提方法响应时间快,有效降低了冗余和可信度较低的温湿度数据对测量精度的影响,提高了航空弹药贮存环境温湿度远程智能监测信息化程度。

民用飞机航电系统性能指标合理分配设计仿真

作者： 孙毅刚   胡艺馨   赵珍   来源： 计算机仿真 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 费用函数   性能指标分配   序列二次规划   航电系统  

描述： 针对民用飞机航电系统升级改装过程中由于性能指标分配不合理导致的故障诊断效率低、故障修复时间长、测试成本高等问题,提出一种基于序列二次规划(SQP)的航电系统性能指标优化分配方法。首先根据航电系统的结构特点,建立航电系统性能指标分配问题的费用函数模型;其次,鉴于传统分配方法存在主观因素影响大、分配效率低等问题,将航电系统的性能指标分配问题转化为一个非线性约束优化问题,采用边界搜索能力强的SQP算法对建立的性能指标分配问题的模型进行求解;最后,将提出的性能指标分配方法应用到某型民用飞机航电系统的升级改装过程中,以验证此方法的可行性。仿真结果表明,选用方法能够对性能指标进行合理的分配,证明了上述方法的有效性与可行性。

飞机液压管道共振可靠性激励特性仿真计算

作者： 邹学锋   郭定文   屈超   来源： 计算机仿真 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 动力学   共振可靠性   失效概率   固有频率   液压管道  

描述： 飞机液压管道作为整个飞机的重要组成部分,其在随机振动环境下的共振可靠性是影响飞机安全的一项重要指标。建立了液压管道系统的参数化模型,利用有限元软件对系统进行动力学分析,得到了管道系统的前两阶模态,建立了激振力频率分布和固有频率分布的干涉模型,调用ANSYS概率分析模块,采用蒙特卡洛方法进行随机抽样,计算得到随机参数影响下管道系统的共振可靠度,进一步分析得到管道系统的共振可靠度为0.99时激励的均值和标准差,最后通过改变变异系数获得满足失效概率为0.01时激励的对应分布曲线,以及满足共振可靠度要求的激励均值的取值域,为管道防共振工程与设计提供一定的参考作用。

基于路径检测的航空器动态滑行路径优化模型

作者： 张兆宁   孙英然   来源： 计算机仿真 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 滑行路径   路径优化   路径检测   改进蚁群算法  

描述： 为了优化航空器在场面的滑行路径，提出基于路径检测的航空器动态滑行路径优化模型，使航空器在安全的前提下滑行总时间最短。首先明确包括冲突检测和拥堵检测的路径检测方法，然后将航班波滑行总时间最短作为目标，结合路径检测的约束建立多航空器滑行路径优化模型。采用蚁群算法求解，并针对优化模型将蚁群算法进行改进，采用双向搜索和引入奖惩因子，以提高全局搜索能力。算例分析中选取某机场滑行系统，对其某段时间内的真实航班波进行仿真，经验证：采用优化模型可以有效缩短航班波滑行总时间，滑行道的使用情况较为合理。

Petri网作用下航空装备虚拟维修训练仿真

作者： 张原   李璇   来源： 计算机仿真 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 虚拟维修训练   派催网   航空装备   有向图   仿真模型  

描述： 针对航空装备日常维修训练周期长、费用高等难题，建立基于Petri网的航空装备虚拟维修训练仿真模型。分析维修训练的组成要素，利用分层思想将训练任务划分为维修层、作业层、维修动素和基本姿势层等，确定不同阶段的训练任务；选取串行、并行和选择作业三种模式，分析不同模式的训练过程；通过基网、权函数、维修动作和状态集合等元素，构建Petri网子模型；采用有向图表示装备部件维修间的约束关系，明确维修优先级，并将有向图变换为仿真模型可识别的邻接矩阵；建立具有动态重组功能的Petri网训练仿真模型，设置触发条件，获取维修训练仿真的完整过程。实验结果表明，上述模型即使在维修训练任务非常多的情况下也不会出现死锁现象，且仿真效率高，能有效减少训练时间和成本。

基于YOLOv4的航空发动机叶片凸台目标检测

作者： 陈为   钟欣童   张婧   李泽辰   来源： 计算机仿真 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 数据增强   目标检测   叶片凸台检测   聚类分析  

描述： 针对航空发动机内部检测叶片凸台缺陷的问题，提出了一种基于YOLOv4(You Only Look Once)的目标检测算法。算法使用迁移学习加载了在coco公开数据集上训练的预训练模型权重，为了更好的适应对凸台检测中小目标、结构复杂的特点，通过聚类分析的方法调整先验框尺寸，同时对原始数据集使用Mosaic方法进行数据增强。实验结果表明，改进后的YOLOv4模型在检测精度上提高了15.85%,召回率提高了21%,平均交并比可达0.75,检测性能优于在同一数据集中使用的SSD目标检测算法。

基于机器视觉的航空插头焊杯定位

作者： 蔡文龙   赵振   李文忠   来源： 计算机仿真 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空插头   机器视觉   焊杯定位   最大类间方差法  

描述： 为了降低航空插头焊杯定位偏差，提高定位精度，提出基于机器视觉的航空插头焊杯定位方法。使用Opencv对采集的焊杯图像进行预处理，去除噪声和背景等干扰信息，增强图像亮度和对比度，对比最大类间方法和最大熵阈值法在三种光照条件下图像分割的效果，发现最大类间方差法在光照改变时分割比较稳定，且其分割所用时间远小于最大熵阈值法，选用最大类间方差法作为图像阈值分割方法，分割得到只有焊杯的图像。对分割图像进行形态学操作，去除因光照较强时个别焊杯出现的毛刺，采用加权灰度质心法获取焊杯的圆心坐标，从而实现了焊杯的准确定位。获取航空插头不同位置的5个焊杯在三种光照条件下焊杯坐标，结果表明，所提方法的定位误差较低，可以实现焊杯的高精度定位。