基于诊断矩阵的旋翼状态监测方法

提出了一种基于诊断矩阵的故障检测和隔离方法,开发了旋翼健康监测软件的系统框架。通过故障模型和旋翼系统定量模型的仿真,建立了旋翼的诊断矩阵,利用诊断矩阵中征兆与故障间的依赖关系,提出了一种利用虚拟征兆传感器识别系统冲突集的方法,研究了通过布尔方程求解系统诊断集的算法。该方法具有多故障实时诊断能力,适用于复杂系统的综合健康监测。     

基于人工视觉的四旋翼飞行器室内定位与控制

为提高室内四旋翼的定位精度,提出一种基于人工视觉的四旋翼室内定位方法。在地面铺设与地面颜色有差别的参考线,利用机载下视觉传感器采集图像,并进行参考线特征提取,确定参考线与机体的相对位置并与微惯性测量单元数据融合,给出四旋翼飞行器的位置。使用AR.Drone四旋翼飞行器对该方法进行了验证。结果表明:该方案能在室内实现精度较高的定位,可以满足四旋翼航迹跟踪的精度要求。     

基于平衡流形展开模型的涡扇发动机传感器容错控制

基于某型涡扇发动机平衡流形展开模型设计了一种传感器容错控制方案。首先,利用非线性系统平衡流形建模理论建立某型涡扇发动机性能仿真模型。然后,利用该模型在线估计传感器输出,并根据解析冗余方法,重构故障传感器的输出。最后,针对传感器常见典型故障进行了故障容错控制过程仿真。仿真结果表明,所研究的方法能及时、有效的检测到故障传感器,并实现容错控制,表明该方案的可行性。     

旋翼桨叶表面非定常载荷测量风洞试验技术

针对旋翼桨叶表面非定常载荷测量与分析问题,提出一套风洞试验的完整技术方案。采用内嵌传感器的 设计方案,研制多通道旋转数据采集器,使用外时钟和外触发的同步采样方法,实现旋翼在运动中按等角度间隔次 重复采样功能,解决了旋翼方位角和样本数据的同步性问题。风洞试验结果验证了该项试验技术的可行性。     

基于气动参数辨识的飞控系统传感器故障估计

气动参数的不确定性使得飞行器表现出明显的模型时变特点,此类系统的故障诊断问题是一个难点。以无人机纵向运动为研究对象,提出一种基于气动参数辨识和迭代学习的传感器故障估计方案。将增广容积卡尔曼滤波（ACKF）算法用于气动参数估计,实现飞机模型的在线辨识。故障一旦发生,将辨识得到的气动参数用于局部包络建模,并利用迭代学习算法构造传感器故障估计器。此外,为提高故障的迭代收敛速度,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)思想的迭代学习算法。故障仿真实验表明了所提方法的可行性和有效性。     

基于无线网络的大型装备在线监测与故障诊断

针对某大型武器装备系统庞大、故障检测难的特点，提出一种基于无线网络技术的在线监测与故障诊断方案。方案中下位机在ARM920T构架的32位微处理器S3C2410A基础上，进行外围扩展。包括信号采集、信号调理电路、JTAG接口、LED显示、无线网卡接口及RS232接口，从而实现大型武器装备各部位状态信息的数据采集及和上位主机的无线数据交互。上位主机由配置无线网卡微机组成，采用笔记本电脑，通过无线网卡接收各下位机采集的信息并显示，在专家系统的支持下给出检测诊断结论与故障信息。实验表明，该技术方案能实现大型武器装备的快速、准确故障定位与远程监测。     

小型无人直升机活塞式发动机建模技术

针对传统的无人直升机发动机研究方法存在的问题,提出一种新的活塞式航空发动机系统建模方案。结合旋翼系统的特性,利用叶素理论对旋翼桨叶进行分析,分别建立了发动机功率特性模型和旋翼的负载模型,根据发动机的动力学特性得到发动机的转速,并通过Matlab仿真和试车台试验进行验证。仿真试验结果证明:该模型合理可行,能够满足无人直升机的仿真控制要求。     

多传感器状态监测系统的多线程信息处理模型

对于多传感器状态监测系统而言,合理的多线程模型和任务划分对系统的稳定性和执行效率有着十分重要的影响。针对多传感器状态监测系统,提出了一种多线程信息处理模型。在该模型中,包括数据采集线程、数据处理线程、故障诊断线程、显示输出线程和定时器。基于VxWorks操作系统,给出了该模型的具体实现,解决了多任务之间的数据保护和冲突消解;并实现了非阻塞式异步数据接收,进一步降低了对计算资源的占用。实际应用表明,该模型及其具体实现具有较高的执行效率和较好的稳定性。     

基于高阶滑模观测器的微分滑模四旋翼无人机控制研究

针对四旋翼无人机鲁棒控制问题,提出了一种基于高阶滑模观测器的内环与外环控制器设计方法。首先,建立了四旋翼无人机模型的运动学与动力学方程,通过反馈线性技术将模型分解为线性部分与非线性部分。然后,在输入信号延迟的基础上推导了相应的滑模控制律,由分离定理分别设计了观测器与控制器,通过扰动识别减少需要观测的状态变量,继而减少了测量传感器,同时对观测器以及整个闭环系统稳定性进行了证明。仿真验证了所提出的控制算法在提高四旋翼无人机姿态控制系统精度以及鲁棒性方面的有效性。     

某型军用桥梁装备通载状态监测系统

针对军用桥梁装备通载状态下易发事故的问题,以某型轮式冲击桥为研究对象,分析桥跨结构与规定荷 载。利用有限元分析方法,计算通载状态下桥跨的位移、应力及变形。根据计算结果,确定以挠度、位移和应力作 为监测参数选择传感器, 采用基于模态保证准则(modal assurance criteria , MAC) 的有效独立法(effective independence,EI)优化传感器布设方案,采用无线数据传输构建监测硬件系统,设计硬件模组箱。基于LabVIEW 平 台开发上位机软件,实现数据采集、数据解析、状态显示与安全预警功能。试验结果表明：该监测系统能够有效反 映通载状态下桥跨的姿态信息,实现事故提前预警。     

火箭发动机六分力试验系统力学和误差特性

为避免火箭发动机推力偏心测试中不合理的试验台结构方案给测试带来较大的误差,研究了用于测试火箭发动机推力偏心量的六分力试验系统的力学和误差特性.对于给定的方案,根据力学原理按理想状态得到推力偏心与各分力之间的关系,确定了传感器的量程并计算该结构方案中由传感器的精度所引起推力偏心的误差值.对该方案进行了评价.该分析方法为设计合理的六分力试验系统提供了帮助.     

基于旋转-振荡试验系统的强弱电信号传输与测量

为了解决飞机尾旋特性研究中出现的强弱电信号同步传输干扰和测量问题,提出一种基于旋转-振荡试验系统的强弱电信号传输与测量方法。介绍了旋转-振荡试验系统结构,研制了多通道引电滑环和前置式数据采集系统,解决了多通道电信号传输、同一滑环内强弱电信号同步传输的干扰问题;通过控制系统优化和支杆优化设计,解决了模型角位移按正弦函数振荡、模型振荡角位移与气动力信号同步测量问题。试验应用结果表明:该方法解决了强弱电信号同步传输干扰和测量问题,试验数据精准度达到试验技术要求。     

在炮架上测试炮口制退器效率的方法

在不具备自由后坐台架试验条件时，在炮架上测试出炮口制退器效率。通过对火炮制退后坐射击过程、火炮自由后坐试验过程、炮口制退器效率计算公式和测试方法的分析，针对在装和不装炮口制退器两种情况，在炮架上直接进行全装药的制退后坐射击试验。分别测量后坐阻力-时间、后坐阻力-位移数据。后坐阻力对时间进行积分求得火药气体对火炮后坐部分的冲量，进而求得自由后坐动能，据此求得在全装药条件下的炮口制退器效率。     

电传动履带车辆感应电机驱动系统建模与性能预测

详细分析了某电传动履带车辆用100/150 kW三相交流感应电机转子磁场定向矢量控制原理,推导了数学模型并在此基础上利用Matlab/Simulink对感应电机驱动系统进行了建模与仿真分析。通过感应电机驱动系统实际台架试验对整个电机以及驱动系统的特性进行了详细的分析和评价。仿真与台架试验结果表明,所建立的模型正确,整个驱动控制系统具有额定转速之下恒转矩、额定转速之上恒功率、较宽的调速范围、良好的动态特性等特点。为了进一步评价此大功率感应电机驱动系统在电传动履带车辆上的实际应用,运用基于Matlab/Simulink种多体动力学分析软件RecurDyn的接口技术进行协同仿真研究,以0～32 km/h的加速性能和车速v=10 km／h、转向半径R=B的转向性能为例,对整车性能进行了预测。     

地空反辐射导弹红外/被动微波复合导引头数据融合技术研究

数据融合技术是多模复合导引头的核心问题和关键技术。针对被动微波／红外复合导引头,通过分析武器系统对融合处理系统的要求,设计了数据融合处理的总体方案;提出了基于预测一观测差和预测一预测差的单导引头干扰判断和多导引头干扰判断方法;最后针对导弹攻击过程中的不同阶段设计了数据融合策略。结合实测数据的实验,验证了干扰判断和融合策略的有效性。     

基于VXI总线技术的引信测试试验台

本文阐述了基于VXI总线技术的引信测试试验台原理与实现方法,该试验台已在引信设计与测试中得到了应用,在试验时工作情况良好.测试结果由理论分析与计算所证实.从而表明此试验台具有较高的可靠性和可扩展性,为引信设计和故障分析提供了直接的测试手段和物理仿真平台.     

引信球转子转正运动终止条件分析

为得出描述引信球转子转正运动终止状态的动态平衡角,从而解决球转子工程设计的可靠性问题,建立了质心、形心与弹丸旋转轴三者均不重合时球转子转正运动终止时刻的受力平衡方程组,讨论了引信球转子转正运动微分方程组求解的终止条件。以某引信球转子设计为例进行了数值仿真。仿真结果表明：引信球转子动态平衡角接近于零但不等于零,并且散布较大。实验结果表明：进行球转子设计时,在提高延期解除保险性能前提下应兼顾动态平衡角,以提高发火与传爆可靠性,特别是在球转子直径较大、采用针刺发火原理或旋转偏心较大的场合。     

基于CAN总线的客车后置发动机数据采集显示系统

该文研究了汽车局域网CAN总线在现代客车上的具体应用,采用89C52单片机+SJA1000CAN控制节点为核心设计了基于CAN总线的客车后置发动机数据采集显示系统,系统利用单片机通过传感器对发动机的冷却水温、机油压力、转速、车速等信号进行采集,再用CAN总线传输所有信号,简化了汽车线束.文中还给出了数据采集通讯软件.