用模糊控制法改善飞机舵回路性能的研究

针对飞机舵回路的工作性能受到非线性特性影响和负载力矩反影响,提出了一种将模糊控制和传统PID控制相结合的方法,分区间对PID控制器参数进行模糊整定,使得飞机舵回路在每个工作区间都具有较好的响应特性,从而改善舵回路的全局性能.文中给出了分析设计过程和仿真结果,证明了该方法的有效性.     

电动舵系统驱动组件优化设计

电动舵系统以其独特优点广泛应用于导弹制导控制系统，随着导弹武器系统战术指标的提高．必须对电动舵系统的核心单元——驱动组件进行优化设计。由于负载高动态以及参数耦合，常规设计方法需要烦琐、反复的计算和仿真。论文分析了舵面的运动和负载特性，并进行等效处理，通过参数解耦，采用分步设计方法，以图解形式实现了电动舵系统驱动组件的可行性检验和最优化设计。提出的设计方法简便、直观、高效。     

战术武器电动舵系统用电精细化设计

针对战术武器舵系统用电设计余量大的问题,提出了一种基于控制数据分析的电动舵系统用电精细化设计方法。该方法首先根据制导和姿控数据对舵系统的负载力矩、角速度、角加速度进行精确分析,然后基于舵系统功率平衡方程和力矩平衡方程对舵系统电流变化精确分析计算;最后基于精确分析的电流变化确定舵系统的正常工作电流和峰值工作电流范围。与传统分析方法相比,额定电流降低了70%,峰值电流降低了33.3%,初步验证了精细化设计方法的有效性。     

燃气舵气动特性的机理分析

运用工程算法对燃气舵的气动外形进行设计,借助数值模拟方法并采用结构网格和边界层处理技术对已设计的燃气舵进行了单舵片的三维纯气相、无粘、层流绕流情况进行仿真。得到了燃气舵在不同舵偏角下的绕流情况和特点,模拟了燃气舵表面的压力分布,绘制了舵片在不同舵偏角下受到的阻力与升力随时间的变化曲线,给出了压心位置与铰链力矩的变化情况,并对计算结果进行分析。     

舵面形状对铰链力矩的影响分析

为研究舵面形状对铰链力矩的影响,运用CFD技术模拟某无翼式布局弹箭在不同马赫数下的尾舵受力分布情况,分别对尾舵前缘根弦、后缘梢弦与后缘根弦进行小面积的裁剪,得到三组弹身-尾舵组合体,分别对各组合体进行数值模拟,得到各组合体在不同马赫数下的舵面压心、铰链力矩以及全弹气动特性系数。结果表明,裁剪尾舵前缘使舵面压心更分散; 裁剪尾舵后缘使舵面压心更集中,有利于铰链轴的设计,可有效减小铰链力矩; 裁剪尾舵对全弹的气动特性有微小的影响。     

基于反推自适应控制的舵机伺服系统设计

基于反推控制理论对飞控系统舵回路进行设计。针对舵机内部参数的不确定性和外部负载力矩的扰动，在构造辅助控制输入时引入积分环节。通过适当选取李雅普诺夫函数，使分步构造的控制输入信号有界，并确保角位置跟踪误差能从所有可能的初始状态收敛。数字仿真结果表明，该设计方法增强了舵回路的鲁棒性并提高了稳态控制精度。     

高超声速飞行器空气舵系统耦合特性分析及颤振抑制研究

为了预防高超声速飞行器空气舵系统流、固、热、电、磁等多物理场的耦合作用所引发颤振失稳开展颤振抑制研究,建立了将热环境下舵面结构动力特性、高超声速非定常气动力、舵机环节非线性动力学特性耦合起来的舵机-舵面耦合系统数学模型和颤振特性分析方法;对某舵系统进行了数值分析,研究了热环境、电动舵机设计参数以及指令信号幅值对颤振速度的影响,提出在舵机电流环加入超前滞后环节的颤振抑制措施。仿真结果表明,该方法能有效地提高舵系统的颤振速度。     

滑模变结构控制及在电动舵系统中的应用研究

针对导弹电动舵系统的精确控制问题，在建立系统非线性数学模型的基础上，设计了一种基于趋近率的滑模变结构控制（VSC）算法。通过连续化控制量较好的消除了系统抖振，根据上下界的原理对外部干扰和不确定的影响性进行补偿，从而提高了算法的鲁棒性和非线性处理能力。通过对典型导弹电动舵系统仿真，结果表明，在电动舵系统受内部参数摄动和外部非线性干扰的工况下，利用该方法设计的控制器，能实现快速、准确、无超调地跟踪给定信号。     

DS-02电动舵伺服系统的设计与计算

本文介绍了DS-02电动舵伺服系统的方案、组成、基本工作原理以及主要参数的设计.同时,对伺服系统空载线性区回路和空载非线性控制回路进行了计算和分析,尤其对主要影响伺服系统的速度饱和这一非线性元件,用准确的描述函数进行了研究.这种非线性控制回路的计算和分析可供自动控制专业的有关科技人员参考.     

飞机铁鸟舵面加载系统

设计飞机铁鸟舵面加载系统,在地面模拟飞机飞行时舵面铰链力矩,检测舵面收放性能。用MOOG多通道协调加载控制系统、计算机测控工作站、液压伺服加载、反射内存网、时钟同步网、以太网等先进装备和现代技术,建立加载系统总体设计架构。论述铁鸟舵面加载的工作原理,对各个分系统功能和接口进行界定,对关键设备进行选型,对加载安全保护措施进行说明,描述加载系统的功能。基于本设计组建了某型号飞机铁鸟舵面加载系统。试验结果表明,该设计合理、可行。     

格栅舵控制巡飞导弹纵向动态特性分析

为了研究某型采用格栅舵进行控制的巡飞导弹的纵向动态特性,分析了飞行时格栅舵偏转提供的控制力,采用小扰动线性化理论对气动力、气动力矩与运动方程进行了线性化,建立了纵向扰动运动方程组.选取巡飞初始状态为特征点,计算出该状态下各动力系数的值,由扰动运动方程组求得纵向自由扰动下各运动偏量的动态响应及以舵偏为输入的各偏量传递函数...     

低舵速下具有能量优化的舵鳍联合减摇研究

针对目前舵／鳍联合减横摇系统对舵机转舵速度要求较高等问题，研究了一种在现有舵机低舵速条件下的舵／鳍联合减摇方法，可避免频繁操舵造成的舵机加剧磨损、燃料过度消耗等缺陷。依据操舵准则，在线修正原航向舵、减摇鳍指令，在允许的航向·偏差范围内，达到舵／鳍联合减摇的目的。通过对船舶航行阻力、能量损耗的分析，应用遗传算法对舵／鳍联合控制中的关键因子进行优化。最后在不同海情下与原舵、鳍系统进行模拟比较，验证了该方法的有效性。与其它舵／鳍联合系统不同，该方法无需对现有舵机、鳍系统进行改造或更换，具有较好的应用价值。     

基于非结构网格的格栅舵导弹数值模拟计算

格栅舵由小弦长的边框及其内部交叉放置的细薄格栅壁构成。作为一种新型的升力面，格栅舵具有失速攻角大、铰链力矩小等优点。本文采用非结构网格、利用商业软件CFX对亚／超声速条件下格栅舵导弹三维绕流流场进行了数值模拟，并与现有试验数据进行对比分析，符合程度较好。     

格栅翼的气动特性研究评述

格栅翼是一种新型舵翼，研究表明，格栅翼作为飞行器的稳定面和控制面，在升力特性、铰链力矩特性和外形尺寸方面都优于传统平板翼，因而受到国内外研究者的普遍关注．本文着重介绍了国内外进行格栅翼气动特性研究的研究方法、研究内容、主要研究结果和应用情况．     

Optimization Design of McPherson Suspension Steering System Based on R-W Method

The kinematical equations of McPherson suspension and steering system were set up by using R-W method of multi-rigid body system dynamics.The incidence matrix,route matrix,hinge vector matrix and system constraint equations were educed.The optimization model of McPherson suspension steering mechanism was founded by regarding the McPherson suspension and steering system as an integrated system.In order to gain the best optimization effect,a continuous weighting function was created according to the requireme...     

高超声速临近空间飞行器铰链力矩最小俯冲弹道设计

为解决高超声速临近空间飞行器俯冲段铰链力矩过大问题,给出了一种降低铰链力矩的俯冲弹道设计方法.在建立俯冲弹道优化模型的基础上,利用Gauss伪谱法将弹道优化问题转化为非线性规划问题,进而将其作为极大极小优化问题采用序列二次规划方法进行求解,其中优化的初值由按照最优导引方式生成的初始弹道获得.在普通台式机上耗时约2min,获得的优化弹道铰链力矩峰值下降达67%,并且各种约束条件均可满足,采用美国GAV-H飞行器总体和气动参数进行了铰链力矩最小俯冲弹道仿真,分析了最优俯冲起点的选取策略,结果表明,该铰链力矩最小俯冲弹道设计方法具有可行性.     

轮式车辆麦弗逊悬架转向梯形断开点位置优化设计

运用多刚体系统动力学中R-W方法,建立了轮式车辆麦弗逊悬架和转向系统运动方程,导出了系统关联矩阵、通路矩阵、体铰矢量矩阵以及系统约束方程。在此基础上建立了麦弗逊悬架转向梯形断开点位置优化模型。在优化模型中,根据转向要求创建出了一种权重函数,从而可以获得最佳的优化效果。     

基于R-W方法的麦弗逊悬架转向系统优化研究

运用多刚体系统动力学中R-W方法，建立了车辆麦弗逊悬架和转向系统运动方程，导出了系统关联矩阵、通路矩阵、体铰矢量矩阵以及系统约束方程。在此基础上将麦弗逊悬架和转向机构作为一个整体，建立了麦弗逊悬架转向系统优化模型，为获得最佳的优化效果，根据转向系统性能要求创建出了一种连续型权重函数，并以TJ7136U汽车麦弗逊悬架转向系统为实例，进行了优化设计。     

三轴全轮转向车辆水平集成控制研究

为提高三轴全轮转向车辆高速操纵稳定性,提出了全轮转向和横摆力矩的水平集成控制方法,分别设计上层协调控制器以及下层执行控制器。基于建立的18自由度车辆模型、轮胎载荷分配模型和Dugoff非线性轮胎模型,对车辆低附着路面转向和紧急避障转向工况进行了仿真研究。仿真结果表明：设计的水平集成控制器可以较为显著地提高车辆的操纵稳定性和主动安全性,能够实现对理想模型的良好跟踪。     

汽车转向/防抱死制动系统协同误差控制

为了研究汽车转向过程中防抱死制动稳定性问题,提出一种新的协同控制系统.该协同控制结构由转向控制器和制动控制器组成.在汽车转向控制设计中基于主动前轮最优滑模控制器和横摆力矩控制器力求改善汽车动态响应和稳定性.针对转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难,先定义协同误差和协同模型,然后设计防抱死制动快速终端滑模控制...