飞机副翼操纵系统非线性传动特性研究

在飞机操纵系统控制优化的研究中,为改善民用飞机滚转运动的操纵性能,针对飞机滚转运动的特点,以飞机滚转运动角速度与驾驶盘转动角度比值趋于线性化作为优化目标,建立了目标方程,并提供一种新型机械副翼操纵系统作为解决方法。在CATIA软件中建立了该操纵系统的运动学仿真模型,分析了驾驶盘及副翼的稳态运动轨迹,计算和仿真结果表明,新型副翼操纵系统具有良好的传动特性,能够改善民用飞机的操纵性。新提出的机械副翼操纵系统设计方法,对现代民用飞机设计具有促进和借鉴作用。     

液压助力式飞行操纵系统仿真分析

以某型水陆两栖飞机液压助力式飞行操纵系统的设计为背景,采用Matlab/Simulink建立液压助力式飞行操纵系统的动力学模型,该模型考虑了支座间隙、滑阀遮盖、摩擦力等非线性因素.通过仿真分析得出飞行操纵系统的各项性能指标,包括峰值时间、调节时间、超调量、相位滞后、流量需求等,以及各性能指标对主要设计参数的敏感性,为后期的铁鸟试验及优化设计提供参考.     

具有速率限制的民机舵面实时铰链力矩特性研究

针对飞机设计过程中,操纵面铰链力矩确定问题,进行具有操纵面偏转速率限制的电传飞机实时铰链力矩计算方法研究.这里依据飞机动力学特性、具有最大速率限制的舵面动力学特性以及舵面部件气动特性,确定飞机飞行过程中舵面的实时铰链力矩.利用MATLAB/simulink工具建立了舵面动力学模型和飞机动力学模型.以纵向操纵面升降舵为例,仿真研究了某飞机定直平飞以及机动飞行中舵面实时铰链力矩特性,给出了对应状态的舵面偏转速率,对比分析了静平衡法和本方法确定的操纵面总力矩特性的差异,结果表明本方法适合飞机详细设计阶段.     

无尾飞翼式无人机飞行控制特性研究

依据高空长航时无尾飞翼式无人机的主要特点来分析飞机本体静稳定性以及高空巡航状态飞行时的动稳定性和操纵特性。用经典飞行动力学理论详细研究了无人机在16000m高空巡航状态的自然稳定性，并利用Matlab simulink对滚转-俯仰-偏航耦合运动的仿真来分析无尾飞翼式布局在纵、横航向上的耦合特性。基于以上的分析，采用主动控制技术设计纵向和横航向的控制律，阐述了无人机纵向定高爬升和横航向方位角控制时的操纵特性；并进行仿真分析，得到满意的结果，验证了采用主动控制技术可明显改善各项飞行品质要求。     

基于MATLAB的飞行模拟器操纵负荷系统设计

本文以MATLAB为开发工具,将其应用于飞行模拟器操纵负荷系统的设计中。在建立了控制对象的数学模型后,根据国家军用标准对飞行模拟器操纵负荷系统的性能要求,使用PID控制方案设计了操纵负荷系统的控制器,求解出了控制系统的最佳控制参数.该项研究对操纵负荷系统的性能分析及利用PID控制方案设计控制系统具有一定的参考价值.     

变体飞机典型状态横航向动特性及控制研究

在变体飞机横航向动态稳定性控制的研究中,变前掠翼布局因存在固有的气动弹性发散和变体过程强气动耦合以及力学环境的诸多不确定因素,使本身的动态特性相当复杂.因强调隐身设计成飞翼布局,使稳定性下降,起飞、着陆性能变差,操纵和控制难度增大.针对上述独特变体结构,为成功解决变前掠翼布局飞行器的动态稳定性不足的问题,采用小扰动理论建立了三角翼状态无人机的横航向动力学特性模型,给出了动特性分析原理;设计了四个独立的升降副翼舵面代替常规操纵面;进而进行了仿真研究.仿真结果表明,无人机横航向是接近中立稳定或不稳定的;最后采用鲁棒特征结构配置的参数化方法,设计了横航向的控制律,仿真结果表明,上述控制律能够使系统快速达到期望的动态特性和稳定性要求,从而验证了上述方法的有效性且结果可信.可为变体飞机的动力学分析和飞行控制系统设计提供有益参考.     

直升机模拟器操纵负荷系统建模与试验研究

为提高某型直升机飞行模拟器操纵系统操纵力感逼真度,将直升机操纵系统分布参数分段集中化处理,利用最小二乘参数估计法得到其线性模型,并以纵向通道为例建立了杆力-位移模型和电动力伺服加载系统模型。将模型应用于某型直升机飞行模拟器并进行力感试验,试验结果表明,所建立的杆力-位移模型与实装飞机力感特性相吻合,充分证明了杆力-位移模型的有效性,该模型已成功地应用于某型直升机飞行模拟器操纵负荷系统。     

数字式电动操纵负荷系统的研究

飞行模拟器操纵负荷系统是飞行模拟器的重要组成部分,是向飞行员提供操纵力的人感系统。介绍了操纵负荷系统的仿真方法和全数字式操纵负荷系统的工作原理以及电动力伺服加载系统的原理和结构特点,建立了电动驱动数字式操纵负荷系统数学模型,并通过样机试验验证了PID控制算法的有效性,实现了对飞机操纵系统的性能模拟,具有误差小、跟踪性能好的特点。为了验证仿真结果的有效性,在原理样机中进行了力加载实验,实验结果验证了数学模型以及仿真的有效性。     

基于视觉的飞机操纵系统输入端位置测量技术

飞机操纵系统输入是飞行性能、安全监测的重要数据来源，针对传统飞行数据采集方式需对真机进行改装并加装传感器所带来的改造成本大且影响飞行员操纵感觉的弊端，提出一种基于视觉的飞机操纵系统输入端位置测量技术。为避免视觉输入中飞机驾驶舱复杂环境的影响，将随机生成的二维码固定在飞机操纵系统输入端，使用计算机视觉技术识别二维码并进行特征点提取，通过PnP(Perspective-n-Point)问题的求解将飞机操纵输入端的位移测量转换为相机位姿求解。实验结果证明了所提方法的有效性，并通过与红外测距仪的对比实验验证了本文算法在精度上的优势，其测量平均误差在2 mm内，能达到实时处理速度，丰富了飞行数据的采集方式。     

超机动飞机非线性建模仿真与操纵特性分析

研究建立较为准确的超机动飞机非线性模型,对新型战斗机的研发具有重要意义。在分析超机动飞机非线性特性的基础上,建立了带推力矢量的超机动飞机非线性动态模型,着重分析了气动力、气动力矩以及发动机的建模过程。为改善系统的动态特性,采用动态逆结合PID的方法设计了超机动飞机在大迎角机动下的控制律,并进行了＂眼睛蛇＂机动仿真。根据＂眼镜蛇＂机动的仿真结果,分析了超机动飞机在大迎角飞行时操纵特性,证明了所建立模型的合理性与有效性。     

基于置信规则库的飞控系统故障诊断

针对传统飞控系统故障诊断中存在的因引入专家知识引起的主观偏差问题和使用数据驱动方法因数据量不足导致的过拟合问题,提出了基于置信规则库推理的飞控系统故障诊断。根据已有故障知识构建飞控系统故障诊断置信规则库,利用测试过程中获得的故障数据,以数值样本优化学习模型对置信规则库参数进行训练。实例表明,经少量样本训练后的置信规则库可以很好地解决初始置信规则库参数存在主观偏差的问题,经实验证明该方法能够实现高效可靠的飞控系统故障诊断。     

飞机防滑刹车控制方法综述

飞机防滑刹车系统具有复杂动态特性,防滑刹车控制器的性能对飞机着陆的安全性具有重要作用。针对此问题,回顾了飞机防滑刹车系统的发展历程和主要控制方式,分析了飞机刹车系统的动态特性及影响刹车性能的主要因素。评述了基于数学模型的传统控制方法和基于模糊控制、神经网络等人工智能技术的智能控制方法在机轮防滑刹车控制中的研究与应用情况,并探索了当前防滑刹车控制方法研究中所面临和需要解决的关键问题,展望了未来控制系统的发展趋势。     

某型机自动飞行控制系统设计与应用

本文首先介绍某型机加装的某型自动飞行控制系统的原理和功能。着重阐述了该套系统在特有的飞行控制模态的原理及应用情况。针对技术难点和应用过程中出现的典型问题进行了分析并提出解决方案。     

采煤机非机载调速系统牵引性能试验研究

对采煤机非机载调速系统在不同控制方式下的牵引性能进行了试验研究,重点分析了采煤机非机载调速系统在应用标量控制、矢量控制及直接转矩控制时,长牵引电缆对变频器性能的影响。分析结果表明,矢量控制和直接转矩控制较之标量控制更适应非机载采煤机运行工况。这一结论可为采煤机非机载牵引调速系统的产品设计提供试验及理论依据。     

基于三维场景的飞行回放仿真系统研究

针对当前机载数据处理以数据分析和二维图表为主,而现有飞行回放可视化上架软件成本过高的现状,为在普通PC上直观再现飞行过程,提出并建立了三维场景的飞行回放.该系统根据视点位置实时读取、渲染和显示不同地形块,根据飞机的高度选择不同精度的地形数据模型,解决了高原机场周边山地大规模地理信息数据与计算机实时处理能力的矛盾,实现了逼真、流畅的飞行回放.仿真实验结果表明,该系统飞行回放仿真动画速度到达20帧以上,能直观反映飞行状态,且成本低,对飞行事后分析具有重要参考价值.     

基于贝叶斯决策的电传飞控系统状态监测与健康管理

针对飞控系统早期故障信号的微弱性和不易检测性,提出了一种基于贝叶斯决策的飞控系统状态监测和健康管理新算法;采用最大似然估计法对故障特征向量概率密度函数进行参数估计,监测飞控系统故障特征概率密度分布相对于正常状态的偏离,将不易检测的故障信号转化为容易观测到的偏离信息,实现飞控系统状态的健康评估;以某型电液伺服作动器为例,采用上述方法对其进行状态监测和健康管理,仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。     

EMS型高速磁浮列车自适应导向控制器设计

EMS型高速磁浮列车导向系统的工作条件变化范围大,采用一般方法设计的控制器无法在整个工作范围内保持一致的控制性能。为了解决这个问题,研究了自适应导向控制器的设计方法。首先,建立了导向系统的数学模型,通过设计电流环使模型降阶;并分析了导向系统参数的变化原因及特性,在此基础上采用自校正的自适应控制理论,设计了参数自适应的导向控制器。仿真结果表明,该控制器较好地解决了导向系统在整个工作范围内特性不一致的问题。     

基于三维程控的无人机协同编队飞行研究

基于三维程控飞行策略,对多无人机(UAV)协同编队飞行控制进行研究,提出一种多机同方位任务需求的编队控制方法.采用“长机-僚机”编队结构模式控制编队飞行,以编队中的长机航迹坐标为基准坐标系实现了僚机与长机相对位置一致的控制;实现了编队中所有无人机同时到达指定位置并保持速度相对稳定的控制.通过航路规划和编队遥调,实现了人工干预与自动控制结合的编队飞行策略.仿真结果表明,该方法具有较好的可实施性、管理性、应用性和安全性.     

数字技术在飞机燃油测量系统中的应用与试验

长期以来,飞机燃油系统采用模拟式燃油测量系统进行工作,这种方式存在诸如测量和显示精度低、维护性和可靠性差等较多特点.为解决模拟式燃油测量系统的缺陷,在飞机燃油测量和指示系统中引入了数字技术,即以燃油测量与管理计算机为核心的数字式燃油测量系统.结合某型飞机燃油系统试飞,主要介绍了数字式燃油测量系统的组成、工作原理及数据处...     

飞行控制系统动态实验平台的设计

飞行控制系统在现代飞机中有着举足轻重的地位,它的性能好坏直接影响着飞机系统的整体性能,而飞行控制系统又是非常复杂的系统,在实验室环境下对其进行必要的实验研究非常困难。该文论述了采用仿真技术,构建飞行控制系统动态实验平台的方法,给出了系统的原理框图,介绍了系统各部分的组成及功能,并对系统设计中的几个关键技术,飞行数学模型的建立、计算机软件、硬件接口和通信技术等的实现进行了较深入的分析,介绍了具体的设计方案。