单旋翼涵道风扇式无人直升机的钟摆现象与控制

单旋翼涵道风扇式无人直升机,采用轴对称的基本布局.其机体绕旋翼桨毂的钟摆现象为对称变悬点二维摆,且具有非线性、强耦合、高阶次、不稳定等特性.对于此钟摆现象,采用拉格朗日方程建立其多自由度模型、并在平衡态进行解耦和线性化.然后,设计线性二次最优控制器,使机体的摆动能在任何干扰下都稳定在平衡态.     

小型无人直升机活塞式发动机建模技术

针对传统的无人直升机发动机研究方法存在的问题,提出一种新的活塞式航空发动机系统建模方案。结合旋翼系统的特性,利用叶素理论对旋翼桨叶进行分析,分别建立了发动机功率特性模型和旋翼的负载模型,根据发动机的动力学特性得到发动机的转速,并通过Matlab仿真和试车台试验进行验证。仿真试验结果证明:该模型合理可行,能够满足无人直升机的仿真控制要求。     

某型无人直升机飞行控制系统半实物仿真

针对无人直升机飞控系统性能地面测试的实际需求,研究设计测试飞控系统性能优劣的仿真平台.以某型"单旋翼风扇共轴"式无人直升机为对象,给出半实物仿真平台实时工作流程,依据动力学知识进行数学建模,论述了设计方案等内容,通过悬停状态仿真对平台功能进行验证.结果表明:该平台可近似模拟飞控系统的运行环境,有效验证飞控系统的逻辑功能与品质.     

无人直升机的共轴技术

首届"中航工业杯"国际无人飞行器创新大奖赛开幕在即,《兵器知识》杂志社作为协办单位,再次走进正在紧张备战的参赛队。这一次走入我们采访镜头里的是天津大学联合研究室,他们最经典的产品就是复合式共轴双桨无人直升机。我们都知道,在有人驾驶的直升机领域,卡-28舰载机采用的就是共轴式双桨布局。这种布局使直升机可以省去尾梁和尾桨,从而使得直升机结构紧凑、外形尺寸小、气动力平衡、对风向和风速不敏感,以此提高飞行性能,特别适合舰载。共轴双桨布局的这种特性应用到无人直升机领域又会产生哪些特殊的效果呢?     

基于VC++的无人直升机仿真

仿真是无人直升机飞行控制应用技术研究的主要手段。以某新型无人直升机为背景,利用风洞试验获得的无人直升机不同速度、高度和重量下的状态和控制系数矩阵,采用基于多维线性插值的方法建立了无人机非线性模型。基于此非线性模型设计了无人直升机增稳控制器,并在Vc＋＋软件环境下进行了仿真。通过仿真复现了无人直升机纵横向耦合与前飞过程“掉高”的现象,并对现象的原因进行了详细分析。在仿真软件设计中,无人直升机模型与控制器采用模块化设计方法,具有一定的通用性。     

特种车动力传动系统扭振仿真与试验分析

基于GT-Suite软件建立了某超重型多轴驱动特种车动力传动系统的非归一化多分支扭振力学模型.仿真分析了车辆在驻车变速箱空挡、驻车分动器空挡和车辆行驶3种工况下的扭转固有模态;通过试验获得了以上3种工况下系统的扭转固有模态.对比驻车变速箱空挡工况与驻车分动器工况可知,在联轴器隔振效果较好的情况下,变速箱对发动机的扭振特性影响不大.固有频率在驻车工况和行车工况下会发生偏移,因此,车辆设计时需要同时考虑两种工况.     

直升机的隐身技术

<正>据报道,美军在对拉登采取行动时使用了隐身的"黑鹰"直升机,其中一架在行动中坠毁引起了美国情报机构的一阵慌乱:一方面赶紧炸毁了残骸,一方面又向巴基斯坦提出将未炸毁的残骸归还美方,还特别强调一定不能落在中国人手中,弄得还真有点神乎。其实,就直升机的隐身而言,世界上早已有了许多成熟的技术手段。要实现隐身技术,就要在设计上、使用上做到改变直升机在战场上作为目标所示出的特征。这些特征通常被分为五个方面,即目视的、声音的、雷达反射截面积的、红外的和电子的。     

基于系统矩阵法的轴系扭振图形化建模技术研究

系统矩阵法是一种用于扭振分析的解析法。文中通过对不同振动数学模型的分析,提出了一种基于系统矩阵法求解轴系扭振的图形化建模方法。该建模方法只需用户提供原始的扭振力学模型,且不受轴系分支结构和模型规模的限制。在具体实现时,该方法将扭振模块规划为两类模块单元,用这些模块单元可搭建成各种扭振力学模型,通过扭振模型中模块的遍历和当量系统的转换生成模型拓扑结构关系,并最终组集成求解所需的系统矩阵。应用实例表明,本文所提出的图形化建模方法通用且易于编程实现,它可以推广到数学模型为振动微分方程的其它模型系统。     

THIS MONTH

<正>兵器新品廊美国复合式OH-58D直升机2011年4月美国陆军航空兵协会年会上,AVX公司对外展出了创新设计的武装侦察直升机模型,以满足美国陆军武装空中侦察直升机的项目需求。它的设计基于OH-58D,具体的改进包括:把4桨叶单旋翼换成共轴式旋翼;取消尾梁及尾桨,换装新的短尾梁和一对涵道风扇;涵道风扇的桨距可变,由主传动系统直接驱动,在悬停状态下控制方向,在前飞时提供推力。与单旋翼相比,在直径和全机重量相同的情况下,共轴式旋翼需用功率少5%左右。而且由于不需要尾桨平衡扭距,还可节约10%的需用功率。因此,在不更换发动机的情     

某型履带式无人战车通过性与射击稳定性仿真及优化研究

对某型履带式无人战车的通过性及射击稳定性进行研究,基于RecurDyn仿真平台建立战车的三维动力学模型,结合设计指标要求,构建不同行驶工况的路况模型,进行越障、越壕、爬坡等通过性及射击稳定性的仿真分析。仿真结果表明,该战车的初始设计方案基本可以满足指标要求,但存在越障时战车上仰姿态过高、落地时受到的冲击过大、越壕时诱导轮受到严重磕碰等问题,设计方案还应进一步改进。通过对仿真动画和战车俯仰角以及相关部件的受力曲线进行分析,对负重轮的布局进行改进设计,将第2组负重轮及其悬挂的装配位置向车首方向前移0.45 m,改进后的战车通过性得到了显著提高,且稳定性未受到任何不利影响。研究结果可作为无人战车智能环境感知与自主机动技术的研究基础,为相关车辆的底盘行驶系统设计提供一定参考。     

直升机涡轴发动机燃油调节系统建模与仿真

依据直升机涡轴发动机控制原理,分析了直升机动力系统的控制回路,在已有对直升机动力系统研究的基础上,给出某型涡轴发动机及直升机旋翼的数学模型,并对某型直升机涡轴发动机燃油调节器进行具体的机理分析,建立了该调节器的数学模型。在以上数学模型的基础上,对该型直升机涡轴发动机燃油调节系统进行了全数字仿真研究,揭示了该型燃油调节器...     

微型无人直升机自适应路径跟踪控制

针对微型无人直升机惯性参数不确定并受外部扰动的情况,提出了一种新的自适应路径跟踪控制方法。该控制方法采用了双回路结构,外回路结合无人直升机的特点,设计了基于制导律的路径跟踪控制器,通过控制无人直升机升力和姿态完成对期望路径和期望速度的跟踪;内回路设计了基于L₁自适应算法的姿态控制器,经自适应律对惯性参数以及外部扰动进行实施估计和补偿,通过控制无人直升机的力矩达到跟踪期望姿态的目的。双回路控制器能够避免设计欠驱动系统带来的问题和困难,并由时标分离原理,能够证明有惯性参数不确定性和扰动情况下的系统跟踪误差一致有界。最后,对所设计的控制方法进行了数值仿真与飞行实验,验证了控制算法的可行性和性能。     

基于MATLAB/Simulink的直升机载导弹制导控制系统建模与仿真

文中建立了直升机载导弹的六自由度制导控制系统的数学模型,编制了以MAT-LAB/Simulink语言为基础的仿真软件。仿真结果表明,与实际飞行试验数据达到很好的拟合,说明采用六自由度制导控制系统的数学模型进行设计的正确性。     

新型无人直升机的双发动机控制

某新型无人直升机采用单旋翼涵道风扇双发动机对称式布局,克服了单发动机输出功率不足的问题。按照双发动机的控制策略和控制要求,设计了双发动机的控制律,并进行了双发动机的外场开车试验。结果显示,符合双发动机的控制要求。     

面向油料保障的自治协同建模

为了解决油料保障系统中所存在的自治与协同不平衡问题,提出了油料保障自治协同模型架构,对自治协同感知、认知和人机交互单元进行分析。利用油料保障自治Agent构建方法,引入面向适度、规划、冲突、视图和职责的5个设计空间来权衡系统性能。分析多自治Agent协同保障规划关键问题,论述自治协同规划流程。     

多Agent自主体系结构的建模与分析

结合多Agent架构设计方法，提出一种基于多Agent的自主计算系统的设计方案。利用扩展的G网对其进行形式化建模和分析。通过仿真实验证实，该设计方案能有效稳定系统性能。     

新型非火工星箭连接分离技术

对国外新型非火工星箭连接分离装置的发展现状进行了概述,简要分析了各类装置的主要性能特点.通过对比分析,从此类装置在小型运载火箭上的应用模式角度将这些装置进行了分类.针对日益增长的小型运载火箭和卫星的使用需求,提出了进一步开发新型非火工星箭分离装置的初步建议,为此类装置的深入研究开发提供参考.     

舰载直升机悬停投雷建模与仿真

分析悬停投雷过程和对抗态势的基础上,建立了悬停投雷的数学及仿真模型。在设定的战术背景下运用蒙特卡洛法进行了仿真,并分析了悬停投雷时对目标提前点、目标现在点的初始旋回方向和悬停投雷射击瞄准点的选择方法,研究成果对部队空投鱼雷作战使用具有一定指导意义。     

无人直升机自主飞行的全数字仿真

针对目前无人直升机控制方法无法自行决策、管理及诊断和自修复等问题,对无人直升机自主飞行进行全数字仿真。以带主旋翼和尾桨的无人直升机为背景,以其吹风试验获得的状态矩阵和控制矩阵为仿真模型,设计无人直升机自主飞行时的控制律。以VC++为开发环境,对该无人直升机模型进行全数字仿真。仿真结果表明:该方法合理可靠,界面友好,能实现飞行状态动态变化的实时监测。