基于机载模型的航空动力装置的在线解耦控制北大核心

针对航空动力装置工况点的不确定性及传统的静态解耦方法不能满足工况点的变化的情况,提出了基于机载LPV模型的在线解耦控制方法。方法在传统PID控制和前馈补偿解耦的基础上,进一步采用机载LPV模型实时解算出的系统参数输入到解耦器中,再以相对增益判据去判断在此时工况点下系统的耦合程度,并得到对应工况下的前馈解耦补偿,从而完成在线解耦控制。以电驱动变距螺旋桨动力装置的双回路控制系统的在线解耦为例,建立仿真系统验证该在线解耦方法的可行性和有效性。仿真结果表明:上述在线解耦控制方法改善了解耦效果,且能更好地适应耦合被控对象工况点的变化。     

轻微型无人机活塞发动机测控与建模方法

针对活塞发动机应用到油电混合动力无人机（unmanned aerial vehicle, UAV）系统中燃油经济性的不确定性,基于Arduino平台开发了一套轻微型无人机活塞发动机测控试验台,给出了试验台总体设计方案,介绍了测控系统的总体架构和功能。基于多元线性回归数据处理方法,对测控试验台采集到的数据进行处理,在MATLAB中将发动机等燃油消耗率曲线和等功率曲线拟合成三维模型,获得了活塞发动机万有特性曲线,在此基础上建立了活塞发动机稳态模型。此外,采用实验建模法在Simulink软件中建立了轻微型无人机活塞发动机动态模型,通过模型数据与实物数据进行对比,验证了建模方法的有效性。结果表明,测控试验台具有较高的稳定性与良好的精度,所建立的活塞发动机数值模型能够较好地表征发动机稳态与动态响应过程,该建模方法能够寻找到轻微型无人机活塞发动机工作高效区间。     

复合翼垂直起降无人机直驱混合动力系统验证设计与试验建模方法

为了提升垂起固定翼无人机垂直机动时间,在简化油电混合动力系统研究与应用难度的同时提高油电混合动力垂起固定翼无人机能量利用率与动力冗余度,提出了一种油电混合动力垂起无人机动力系统拓扑结构方案。基于此拓扑结构选择与开发适配于起飞重量为15-20kg的垂起固定翼无人机动力系统软硬件,以此搭建了油电混合动力垂起无人机动力系统一体化验证平台,该验证平台能够在地面模拟油电混合动力垂起无人机不同工况与工作模式,同时具有较强的人机交互性,能够实现对动力系统不同工况下的典型输出参数采集。基于此验证平台,设计了动力系统稳态特性与动态特性试验方案,采用试验建模法建立了动力系统稳态与动态数学仿真模型,通过仿真与实物对比试验分析法,验证试验方案可行性与模型准确性。动力系统配装垂起无人机完成飞行试验,全系统工作正常,验证了实际工况下动力系统的可靠性。