基于拟连续高阶滑模的高超声速飞行器再入姿态控制

考虑模型参数不确定和外界干扰对再入制导控制性能的影响,基于拟连续高阶滑模控制策略对高超声速飞行器的再入制导控制问题进行了研究.首先,给出再入制导指令的设计过程.其次,基于再入飞行特性对模型进行简化,获得面向控制的姿态模型,在此基础上,通过引入新的控制变量,设计解耦滑模面,实现姿态间的解耦.再次,为了削弱控制抖振,通过引入虚拟控制,对系统进行增广,基于齐次性理论设计拟连续三阶滑模再入姿态控制器,确保系统在有限时间实现对制导指令的稳定跟踪.最后,六自由度再入飞行器的制导控制一体化仿真结果表明,本研究给出的控制策略在不影响系统鲁棒性的同时,能够实现对标称轨迹和再入姿态的综合控制.     

智能飞机牵引机器人语音控制研究

为研究智能飞机牵引机器人语音控制,实现机场环境下牵引机器人对飞行员语音指令的精确、高效识别,同时针对飞行员语音指令民航针对性差的问题,提出一种基于民航针对性特色语音库的智能飞机牵引机器人语音控制方法。首先,进行了智能飞机牵引机器人语音控制的总体功能设计;然后,在陆空通话标准的基础上分析了机载语音指令的声学特性,并结合机场环境和语料库建立原则分析建立了牵引机器人指令特色语音库。基于孤立词识别的实验结果显示,所建立的牵引车指令特色语音库与特色测试集的语音识别结果相对于特色语音库与普通测试集的语音识别结果,识别错误率降低21.2%,识别效率提高33.5%。实验结果表明:所述牵引车指令特色语音库具有民航针对性,有助于提高智能飞机牵引机器人语音控制系统的识别性能。     

航空发动机振动信号ICA分离方法的研究

研究了基于独立分量分析(independent component analysis,ICA)的发动机转子振动信号分离方法,目的是对转子振动的混叠信号进行分离。首先,研究独立分量分析方法中Infomax方法和Fast ICA方法对混叠信号的分离效果;然后利用LABVIEW信号采集系统采集转子的振动信号,实现从混叠信号中分离源信号,并分别对转子的不对中和碰摩两种工作状态的转子振动信号进行分离测试,验证了该方法的适用性和有效性。     

半球形头弹不同角度冲击下编织复合材料板的侵彻特性

利用一级气炮发射半球形头弹冲击2 mm厚的编织复合材料层合板,冲击角度为0°、30°和45°,通过高速相机记录弹靶撞击过程并得到弹体速度数据。利用拟合公式处理试验数据,得到不同冲击角度时的弹道极限值,并和理论模型结果进行对比。分析了冲击角度对靶板弹道极限、能量吸收率和失效模式的影响。结果表明：45°斜冲击时的靶板弹道极限最高,正冲击次之,30°斜冲击最低。相同冲击能量时,45°斜冲击的能量吸收率最高,低能量（<80 J）冲击时,30°斜冲击比正冲击能量吸收率高,高能量（>80 J）时,正冲击更高。正冲击时,靶板正面因剪切失效而形成圆形凹坑,背面因纤维拉伸失效形成菱形鼓包,斜冲击形成椭圆形扩孔,且其面积随冲击角度增加而增加。     

时频分析在轴承故障诊断中的应用研究

在齿轮与滚动轴承的故障诊断中,由于振动信号的不平稳性,时频分析得到越来越广泛的重视.时频分析着重于研究信号能量在某一特定时间和频率处的分布.研究了一种新的时频分布,利用时频分布的新核来分析滚动轴承故障.通过对比证明,新核的能量集中度优于WVD.     

温度梯度对热障涂层影响的模拟

采用热弹塑性有限元法,对热障涂层在不同温度梯度作用的过程中,由于材料系数不匹配而引起的应力和位移进行了模拟分析.结果表明,等效应力的大小随温度梯度的大小单调递减;界面最大位移随温度梯度单调递增.同时也发现,模型在不同温度梯度下存在一个最小位移;当材料属性和载荷一定时,将存在一个最佳涂层厚度,使得涂层总的位移最小.该结果对分析涂层寿命及失效机制有指导意义.     

新型磁流变减振器的磁路设计与有限元分析

磁路设计是磁流变减振器设计的关键部分.利用磁路欧姆定律对磁流变减振器的磁路进行计算,确定了励磁线圈的相关参数,并用有限元分析软件ANSYS中的磁场分析功能对结构参数进行了仿真分析.仿真结果表明,理论计算部分存在一定的误差,修正设计参数,重新进行仿真分析,磁路设计基本满足了减振器的设计要求.     

飞行模拟机电动操纵负荷系统控制与仿真

针对单一PID方法控制飞行模拟机电动操纵负荷系统时存在非线性、外力干扰、多余力及外环震荡等问题,根据FCMAC可学习任意多维非线性映射,FCMAC与PID并行控制器鲁棒性强和BP神经网络前馈补偿器具有自适应性、可有效降低多余力影响的特点,采用了由FCMAC与PID并行控制器和BP神经网络前馈补偿器组成的复合神经网络控制方法,解决了单一PID控制方法中存在的问题.对基于复合神经网络控制方法的系统进行了建模与仿真,仿真结果表明该方法使模型力与输出力偏差由1.1 N降低到0.1 N,干扰信号作用下力偏差保持在1.5%以内,将超调量由35%降低到2%,稳定时间由0.7 s 缩短到0.05 s.     

基于BP神经网络的多环槽磁流变减振器动力学模型辨识

磁流变减振器的输入输出具有很强的非线性关系,通常在进行结构分析时,需要对结构进行简化或线性化处理,因此理论上计算的十分准确的控制量,在实际中并不能达到满意的控制效果。该文采用BP神经网络对所设计的减振器进行正模型和逆模型辩识,避免了对结构进行理论建模的复杂性与不精确性,达到了很好的辨识效果。     

含多处分层损伤平面编织层合板自由振动特性研究

基于层合板Mindlin一阶剪切变形理论,研究多处椭圆内埋型分层损伤对复合材料层合板固有特性的影响规律。根据一般分层模型,并采用线性接触模型模拟分层区域上、下子板的相互作用,建立含多个椭圆内埋型分层损伤平面编织层合板自由振动分析有限元模型。通过典型算例分析,分别讨论分层类型、位置和数目或深度诸参数对平面编织层合板固有频率的影响。结果表明,对于内埋型分层损伤,表面分层与中间分层对固有频率的影响区别很小;分层深度越深,越靠近固支端,损伤对层合板固有频率的影响越大;纵向椭圆内埋分层对平面编织层合板固有频率的影响比横向椭圆内埋分层要更严重。