内膨胀式推力矢量喷管及其性能研究

探索了一种新型推力矢量实现方案——内膨胀式推力矢量(IETV)喷管。IETV通过喷管扩张段的单侧向内作动,利用非对称的内流膨胀产生了喷管内的横向压力梯度,受迫的膨胀在出口处卷吸了外部气流产生了横向动量,由此实现了推力矢量。采用数值模拟方法对IETV喷管的可行性进行验证,并分析了其流动特征。结果表明:IETV方案可以实现较大的推力矢量角和良好的内流性能。在4～12的落压比范围内推力矢量角最大可达18.5°,推力系数损失不超过2%。     

飞艇平台推力矢量转向系统的设计

飞艇是一种轻于空气的飞行器,其悬停和垂直起降需要通过推力矢量控制系统来实现.通过综合分析飞艇平台推力矢量转向机构的工作原理,利用蜗轮蜗杆传动具有自锁的特点和伺服电机传递运动精准的特点,提出了一种新型的飞艇平台推力矢量大角度倾转装置的结构实现方案.在确定转向机构转向阻力矩等参数后,给出了伺服电机的选型依据,最后详细进行了...     

基于直接转矩控制策略的PMLSM电磁推力控制与仿真

运用直接转矩控制策略对永磁直线同步电机的电磁推力控制进行研究,提出利用电压空间矢量控制初级磁链和次级永磁体磁链,计算定子坐标系上推力和磁链,将结果进行滞环调节,获得逆变器开关状态,实现对电磁推力的控制。设计电磁推力控制系统,运用MATLAB/Simulink工具包PMLSM直接推力系统进行了建模仿真,运用全数字式伺服系统试验平台进行试验论证。结果表明,采用直接转矩控制策略能够对永磁直线同步电机进行有效控制,具有动态响应速度快,鲁棒性好等优越性能。     

基于机电伺服系统的珠承喷管推力矢量控制技术研究

对基于机电伺服系统作为控制执行机构,采用珠承喷管技术作为固体火箭发动机喷管的推力矢量控制进行了研究分析,给出了固体火箭发动机珠承喷管的负载动力学特性,并基于机电伺服系统对推力矢量控制的整体特性进行了探讨。     

无人机用无刷直流电机矢量控制系统设计

为了消除无刷直流电机的脉动转矩、振动和噪声大等缺点,使其满足无人机系统的需求,设计了一种基于滑模观测器的无刷直流电机矢量控制系统。该系统在使用双闭环矢量控制的情况下,加入了基于滑模观测器的无位置传感器,最后和无人机自驾仪进行连接。通过在无人机上的实际应用,该控制系统消除了无刷直流电机的脉动转矩,所设计的无位置传感器估计误差小、启动速度快、抖动小,适用于多种起飞方式。此外,其恒速运行平稳,加减速过渡平滑,可以满足无人机的高机动飞行要求,适合在无人机上使用。     

基于速度矢量场的无人机编队防碰撞控制方法

多无人机编队飞行过程中,无人机既要跟随领航者飞行,又要能够避免无人机的机间碰撞。以leader-follower编队和速度矢量场为基础,采用双向通信的信息交互拓扑结构,设计了无人机编队的自主防碰撞控制方法。设计了系统牵引速度和规避威胁速度,依照编队系统中每架无人机的优先级引入速度分量可调参数,动态调整合速度中每个分速度的比例,以保证编队中每架无人机能够躲避其他无人机,同时按照正确的航迹运动。完成了速度矢量场建模,搭建仿真验证平台,验证该方法的可行性。     

一种新型混合励磁电机矢量控制策略的研究

通过永磁与电励磁磁路的特殊设计,研发了一种新型混合励磁同步电机,在分析了其基本结构与调磁原理的基础上,提出了基于分区控制的矢量控制策略,深入研究了各区域的电流分配机制,最后通过样机实验验证了该电机及其控制策略的可行性与有效性。     

S弯喷管推力矢量方案的数值研究

以S弯喷管为对象研究其推力矢量实现方案以及流场特征。对基准S弯喷管以及对应的3个不同推力矢量作动位置、4个几何偏转角共13个模型进行了三维几何建模和相应的流场模拟。结果表明:3个位置的推力矢量模型均可以实现宽范围推力矢量角调节;综合考虑喷管流量、总压、推力性能以及流场特征,当S弯喷管作动位置位于邻近喉道下游的扩张段处时,喷管性能最好。     

自转旋翼无人机的起飞控制研究

以某型自转旋翼无人机作为研究对象,针对自转旋翼无人机起飞过程中的难点,开展自转旋翼无人机的自主起飞控制策略研究,将起飞过程划分为预旋、三轮滑跑、两轮滑跑、离地爬升等多个阶段,并设计各过程的纵向与横侧向控制回路。通过综合仿真实验,验证了所设计控制策略的可靠性与可行性。     

基于极点配置的推力矢量伺服系统控制策略研究

针对推力矢量伺服系统提出了一种采用状态反馈对系统极点进行配置的方法,同时采用该方法设计了Luenberger状态观测器,在此基础上实现了伺服系统的稳态控制。通过仿真和实验表明,采用该方法设计的推力矢量伺服系统的性能优于基于输出反馈的PI-陷波滤波控制的系统性能。     

电动四驱混合动力车的功率分配策略

提出了一种可适用于电动四驱混和动力车的功率分配策略。定义了综合考虑发动机效率、ISG电机效率、后轴驱动电机效率的系统总效率的表达式,用来作为功率分配的依据;提出了包括功率需求计算、电池SOC管理、功率分配表在内的功率分配模型,用来实现基于系统总效率最大的多动力源的功率分配;建立了Simulink经济性仿真平台,通过对该功率分配策略的仿真计算表明,通过该分配策略可以明显改善车辆的经济性,因而具有较好的应用前景。     

一度故障模式下推力矢量控制系统定位精度研究

以某型运载火箭前支点柔性喷管位置伺服系统为研究对象,分析了喷管全轴摆动条件下俯仰、偏航通道作动器的运动牵连问题。结合工程经验,介绍了推力矢量控制系统的解耦控制及位置反解、正解算法求解方案,分析了运动求解算法的工程实现方案。在此基础上,探讨在伺服电机极性反向的一度故障模式下,通过优化调整系统位置反解、正解运动控制算法,解决系统的运动学解耦和运动精度控制问题。试验结果表明,优化算法后的推力矢量控制系统具有良好的喷管姿态角控制精度,保证了产品的研制配套周期,具有较高的工程应用意义和参考价值。     

基于矢量场法的无人机三维路径跟踪控制

为实现固定翼无人机自主跟踪预定的三维路径,提出了一种基于矢量场法的三维路径跟踪算法.建立了固定翼无人机的运动学模型,并介绍了用于三维路径跟踪的矢量场法,分别推导得出了直线路径和螺旋线路径跟踪所需的期望速度矢量,得到跟随路径所需的期望航向角和航迹角,为无人机横向通道控制和纵向通道控制提供输入,将无人机引导到预定的轨迹上.此外,针对航段切换问题,提出了一种基于圆角几何的切换策略,采用螺旋线来拟合相邻航段,根据无人机是否通过半平面作为切换准则,实现无人机平滑过渡相邻航段.通过仿真实验评估该算法在不同初始条件下的性能,结果表明该方法能使无人机跟踪预定的三维路径,且具有良好的跟踪性能.     

永磁同步电机矢量控制系统设计与仿真

永磁同步电机矢量控制策略多样,控制灵活。文章分析了永磁同步电机的由轴数学模型,在给出永磁同步电机弱磁控制原理的基础上,设计了一种新型的带弱磁控制的永磁同步电机矢量控制系统,并给出了系统框图;建立了系统的仿真模型,在MATLAB6．5／SIMULINK5．0环境下对矢量控制系统进行仿真实现。仿真结果证实了仿真系统的有效性,为永磁同步电机矢量控制系统软件设计提供了思路。     

基于DSP的矢量控制交流调速系统

介绍矢量控制的原理,给出了基于DSP的磁场定向矢量控制交流调速系统的详细硬件设计。在嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ下进行软件开发,给出了主要的软件框图。仿真和实验结果表明控制系统有良好的动态性能和稳态精度。     

某型号固体火箭发动机推力矢量控制系统接触承载性能分析

某型号固体火箭发动机推力矢量控制系统的结构设计,必须保证在承受极端工作载荷时,喷管不能有大的轴向位移,阴、阳球与滚动体间具有一定的接触强度,同时不产生过量的塑性变形,属于复杂结构在复杂载荷作用下的弹塑性摩擦接触问题,无法解析计算且无法试验测量。为解决决定系统结构设计和功能发挥的接触承载性能这一关键问题,模拟系统冷试车试验,充分考虑材料表面强化层,建立各构件间的弹塑性摩擦接触模型。基于计算精度高的三维摩擦接触问题的Lagrange乘子法,解决了与弹塑性耦合的有限元计算问题。计算分析喷管位移,阴球、阳球与滚动体间的接触应力、摩擦应力、变形分布及材料破坏机理。通过与冷试车试验结果的对比分析,检验系统接触承载性能、有限元法及结果的正确性。为该型号推力矢量控制系统的设计提供一种更为高效、精确的计算方法。     

基于模糊PI控制器的永磁同步电机矢量控制仿真研究

为改进传统PID控制的永磁同步电动机调速系统性能,提出一种基于模糊PI控制的永磁同步电机矢量控制新方法.仿真结果表明该方法控制精度高,动态特性好,适合于永磁同步电机的速度控制.     

矢量控制的改进

介绍了采用自抗扰和空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)对传统的PID正弦脉宽调制(SPWM)矢量控制进行改进,并通过实验和仿真加以证明。     

基于MATLAB/SIMULINK直接矢量控制的研究

从异步电动机的数学模型着手介绍一种基于MATLAB/SIMULINK的异步电动机仿真模型,使用时只需要输入不同的电机参数即可。在此基础上设计一个典型的直接矢量控制系统,然后利用MATLAB/SIMULINK仿真软件对该控制系统运行情况进行仿真研究。     

自旋翼无人机着陆段纵向控制策略研究

自旋翼无人机是一种以旋翼自转提供升力、螺旋桨推力提供前进动力的旋翼类无人机。以某型自旋翼无人机为研究对象,针对其着陆过程中纵向通道强耦合的控制难点,开展着陆段纵向控制策略的研究。介绍对象旋翼机的机体构型,基于其飞行特性,设计桨盘控速、油门控高的方法,解决陡下滑段速度、高度通道的同步控制问题;设计下沉率反馈的闭环策略,解决浅下滑段姿态与速度的协调控制问题。通过仿真和飞行试验,验证所设计控制策略的合理性和可靠性。