涡轴发动机旋翼系统仿真建模研究

在直升机的仿真建模中,涡轮轴发动机模型的准确程度直接影响着动力系统模型的逼真程度,同时它也是直升机动力学建模的重要组成部分。为解决上述问题,研究了涡轮轴发动机建模方法,给出了考虑旋翼负载反馈的发动机控制系统模型,以及内、外环串联控制回路的发动机输出功率控制方式,设计了涡轮轴发动机动力调节的控制律,从而实现了涡轮轴发动机和旋翼一体化的直升机动力系统仿真模型,并通过仿真实例对模型进行验证,证实了模型的正确性。     

FADEC硬件在回路测试系统设计

发动机全权限数字电子控制器(FADEC)对航空发动机进行实时在线控制,其控制效果直接影响发动机的安全运行.硬件在回路测试系统是FADEC设计与验证的重要手段之一.设计了一种FADEC硬件在回路测试系统,该系统包括发动机电子控制器(EEC)、接口模拟器、发动机和飞机模型及其显示系统.该系统可以实时模拟发动机和飞机的各种传感器、执行机构信号,对FADEC进行高效、全面的验证,主要包括控制规律、EEC的接口电路、自检测、容错和重构策略等.通过大量的试验测试表明,该系统能够实现实时、稳定、高效的闭环仿真,达到了验证控制算法和控制逻辑的要求.     

基于频率响应分析的机械液压装置建模方法研究

为提高机械液压装置设计效率,降低生产成本,建立其全生命周期管理平台,需构建机械液压装置数学模型;常规的机械液压装置大多是线性定常高阶系统,时域分析方法在建模过程中存在较多局限性;文章采用频响分析方法,以某机械液压装置控制回路为研究对象,通过频响分析仪,进行机械液压装置建模,并对获得的模型精度进行仿真验证;将频域辨识模型与实物试验数据进行对比,验证了模型的精度,证明了频域建模的有效性,为后续机械液压装置控制系统全数字仿真与硬件在回路仿真提供了基础.     

飞行模拟器自动着陆系统的建模与仿真

对飞行模拟器自动着陆系统进行了研究.现有的研究多集中在进近阶段,而对接地、拉平以及复飞阶段的研究不够,或并没有统一在相同的控制结构中,使得自动着陆系统的功能和性能无法满足高等级飞行模拟器的指标要求.为了完善自动着陆控制过程,提出了一个完整的自动着陆系统控制律算法,基于典型飞行控制系统体系结构,分别建立了制导回路和姿态回路的控制模型,并进行仿真.算法结果能够满足自动着陆过程中所有飞行阶段对控制算法的功能要求和性能要求,仿真结果表明了控制算法的有效性.     

某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统设计

对某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统进行了设计研究.给出了某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统的模型框架.定义了建模过程中所涉及的主要坐标系,研究与分析了与主旋翼相关的诱导速度、挥舞角、拉力、扭矩的计算方法,给出了舰载直升机部件气动建模思路.最后,结合舰载直升机数据,对直升机飞行模拟器飞行仿真系统对舰载机飞行员的操纵响应进行了仿真分析.设计的舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统已经成功应用到了某型舰载直升机飞行模拟器上,具有仿真度高、实时性好等特点,起到了良好的训练效果,得到了舰载直升机飞行教员和学员的认可.     

飞机环境控制系统计算机仿真模型库的开发

介绍了飞机环境控制系统中发动机引气、热交换器、管道、文氏管以及阀门等部件的数学模型。在此基础上,采用分模块建模的思想,利用MATLAB/SIMULINK仿真平台开发了飞机环境控制系统计算机仿真模型库。所开发的模型库具有仿真速度快、通用性以及实时性好的特点。利用该模型库可任意构建飞机环控系统仿真模型,完整地仿真我国现行的飞机环境控制系统,并对其进行稳态及动态性能仿真计算。以某型飞机环境控制系统为例,利用该模型库构建了环控系统完整的全流量仿真模型,并给出稳态计算结果和动态响应分析。     

基于有限状态机的电力电子电路仿真方法的研究

仿真是研究电力电子电路的一个重要工具,以往对电力电子电路控制回路仿真多采用试凑法,既费时.又容易出错.针对这种情况,该文根据有限状态机理论提出了一种建立电力电子电路控制回路仿真模型的方法.这种方法简单、方便、准确,几乎适用于所有的电力电子电路控制回路的仿真,是一种系统的方法.文章通过具体电路利用Matlab提供的SimPowerSystems和Stateflow进行了仿真,从而说明了这种方法的建模过程,并证明了其正确性和有效性.     

资源受限的网络控制系统调度

结合具有多控制回路的网络控制系统框架结构,设计了反馈调度器以实现调度策略.根据控制性能最优化要求,分析了系统的可调度性.通过实时调整各控制回路的采样周期,采用优先级分配方法,在线优化多控制回路的网络控制系统性能.通过对3个控制回路组成的网络控制系统进行仿真实验,验证了可调度分析和调度策略的有效性.     

基于模糊PID冲压发动机推力控制系统研究

作为航空飞行器的动力装置,冲压发动机以其高推比性能日益应用广泛,其控制系统的好坏直接影响着其工作性能。推力控制系统是冲压发动机控制系统的重要组成部分,良好的推力控制器使其在复杂环境和比较宽的马赫数下获得很好的鲁棒性。本文利用MATALB仿真软件的Simulink工具箱建立推力控制系统的仿真模型,采用模糊PID控制方法对冲压发动机推力回路进行控制,通过调节参数,设计出高性能的控制器。其后对设计出的模糊PID控制器进行动稳态性能、鲁棒性、抗干扰性以及跟踪性的测试,并将其控制结果与设计的传统PI控制以及鲁棒控制的结果进行对比分析。仿真结果表明,设计的模糊PID控制器在动稳态性能、鲁棒性、抗干扰性以及跟踪性能方面,都可以达到很好的性能。     

具有侧向推力控制的自旋导弹建模与仿真

对于复合侧推力控制的自旋防空导弹,其末端控制时,由于侧喷发动机的工作,动力学特性属于具有离散事件的混杂系统。该文简单介绍了离散事件系统的有限状态机建模方法。利用有限状态机对姿控发动机的离散事件特性建模,同时实现导弹侧推力发动机的推力曲线仿真和复合控制系统仿真模型。由于有限状态机很容易通过仿真软件来实现,因此使用有限状态机能够很方便地建立导弹的一体化仿真环境。文中展示了建立在Simulink环境下的导弹仿真模型,并通过仿真结果展示了控制器的控制效果。     

一种航空发动机燃油调节系统仿真方法

由于传统建模技术有高成本、高复杂性的缺点,计算机仿真技术随之兴起,正逐渐取代传统建模技术.AMEsim仿真平台由于其完备的模型库,在建模中发挥了越来越重要的作用.论文在AMEsim建立的航空发动机燃油调节系统模型的基础上,人为设置故障,得到系统的故障数据,并在Matlab上对故障数据用主元分析法进行降维,得到特征数据,采取支持向量机法对特征数据进行训练,最后用测试数据验证结果的准确性.实验结果完全分辨出测试数据代表的故障,这验证了支持向量机法用于航空发动机燃油调节系统故障诊断的优越性和可靠性,可用于航空发动机燃油调节系统的故障诊断.     

高铁ZPW2000型轨道电路传输特性及抗干扰性分析

为了更好地研究轨道电路,介绍了高铁ZPW2000型无绝缘轨道电路,对该轨道电路的传输网进行了分析与建模,通过对ZPW2000型轨道电路传输系统的建模与仿真,验证了仿真结果与现场设备测试结果的吻合性,仿真结果表明,该轨道电路传输系统模型是正确的和有效的。对轨道电路的抗干扰性进行了分析,由分析结果可知,与国产移频轨道电路相比,ZPW2000型轨道电路采用较高的载频,在电气化区段的抗干扰能力比国产移频高。     

灰参数电路的控制问题及系统状态仿真分析

实际系统模型难以使用确定参数进行描述,含有灰参数的电路普遍存在.基于灰数、灰色控制和电路分析等方法,对灰色电路系统进行分析,具有一定的理论和实践意义.以某一灰色RLC电路模型为例,研究其能控、能观、稳定性、电路仿真等问题.灰色电路的研究有助于灰色系统模型的仿真验证和硬件实现,丰富灰色电路和灰色控制等领域,也可应用于不确定性电路分析、系统建模和控制等问题.     

基于状态机的自动变速控制器仿真研究

针对汽车发动机自动变速装置在不同运行状态下仿真建模的研究,提出基于有限状态机的建模方法.该方法通过将汽车行驶阶段的不同状态,建模为多状态事件的迁移,借助发动机厂家提供的变速器换挡点图以及发动机工作特性图,利用Matlab/Simulink建立了整车动力性能仿真模型和基于Matlab/     

基于Modelica的虚拟远程实验室

为了弥补传统实验教学模式的不足,介绍一种使用新型的、面向对象的多领域统一建模语言Modelica进行建模及仿真的电工电子虚拟远程实验室,并详述了其架构及远程实验的操作流程。构建两个子系统——模电实验系统及吹摆控制实验系统。通过调用Modelica标准模型库,实现了模电实验系统的建模;根据模块化建模的思想,对吹摆控制实验系统进行系统分解,利用Modelica编写每个模块的仿真模型,建立了可扩展的系统模型库,并基于该模型库实现了吹摆系统的构建。将两个子系统放在虚拟实验平台上仿真,仿真结果符合理论推算。     

基于Unity物理引擎的多旋翼无人机仿真模型

本文主要基于Unity物理引擎, 以四旋翼无人机作为研究对象, 通过建立无人机运行模式的数学模型, 进行仿真模型研究.一方面, 通过将无人机受力模型直接应用在电机对应位置, 来仿真现实物体的受力状态, 从而免去了对模型的刚体数学建模, 简化了仿真建模过程; 另一方面, 通过分析无人机运动原理, 对无人机进行动力系统和控制系统建模, 其中控制系统采用串级PID控制算法进行姿态控制; 本文最后, 通过飞行实验和测试验证了无人机模型的稳定性、有效性, 满足了四旋翼无人机的仿真要求.     

航空发动机机械液压控制器建模及仿真技术研究

以流量连续方程和力平衡方程为基础，研究了航空发动机机械液压控制器典型部件的建模方法以及系统中存在的北线性环节的描述方法。对某型航空发动机慢车转速燃油控制系统进行了建模和数字仿真研究，结果与工程实践中现场的情况一致，效果优于常规的仿真方法。工程实践已经验证了仿真研究给出的主要的控制器参数改变的建议是正确的，使控制系统的性能达到了设计要求。这表明所提出的航空发动机机械液压控制器建模和仿真方法是正确、有效的。     

基于Matlab的内模法航空发动机PID控制仿真

针对某型涡喷发动机,基于内模原理(IMC)设计了自整定PID控制器;研究在发动机处于不同转速状态时的变参数PID控制,实现对发动机加速过程的分段控制;在建立发动机模型时将大偏差过程分取了若干段,对每一小段分别用相应的小偏离动态过程的数学模型表示;由这若干个小偏差动态模型组合成描述全工作范围动、静态特性的发动机模型;利用MATLAB/Simulink对加速过程进行了仿真,仿真结果表明该控制系统具有良好的控制效果,各种加速过程和小偏离动态响应的超调量与调节时间都令人满意.