参数辨识技术在再入弹头自由滚转风洞试验中的应用

对再入弹头的小滚转气动力矩及小气动阻尼力矩的测量是其动态风洞试验的重点和难点.基于气浮轴承技术,设计了一套自由滚转风动试验系统,开展了带控制翼再入机动弹头的自由滚转风洞试验.建立了正弦函数形式的小滚转气动力矩模型.运用自适应的扩展卡尔曼滤波算法(adaptive EKF,AEKF)辨识气动参数.气动参数重构数据表明辨识结果的可信度较高.辨识结果显示,小滚转气动力矩随滚转角速度的降低而减小,滚转阻尼力矩随滚转角速度的降低而增大.     

参数辨识技术在再入弹头自由滚转风洞试验中的应用

对再入弹头的小滚转气动力矩及小气动阻尼力矩的测量是其动态风洞试验的重点和难点.基于气浮轴承技术,设计了一套自由滚转风动试验系统,开展了带控制翼再入机动弹头的自由滚转风洞试验.建立了正弦函数形式的小滚转气动力矩模型.运用自适应的扩展卡尔曼滤波算法(adaptive EKF,AEKF)辨识气动参数.气动参数重构数据表明辨识结果的可信度较高.辨识结果显示,小滚转气动力矩随滚转角速度的降低而减小,滚转阻尼力矩随滚转角速度的降低而增大.     

模型分解后的气动参数辨识

将飞行器动力学模型中的质心运动和绕质心转动的运动分解开,并把这二部分有关的状态作适当处理,然后根据飞行试验数据,用分割辨识算法分别辨识飞行器动力学模型中的气动力和力矩系数。 仿真结果表明,这样处理既减少了程序工作量和计算时间,同时气动力和力矩系数仍有相当满意的辨识精度。     

飞航导弹气动参数辨识方法研究

深入研究了在气动参数估计中常用且有效的极大似然估计方法。钎对气动参数估计中待估参数数目较多、气动模型有多种结构形式、灵敏度方程推导繁杂且积分求解计算量较大等问题,提出了一种不需矩阵求逆运算的递推计算灵敏度算法,既避免了积分求解灵敏度方程又克服了Murphy递推算法中难以实现的矩阵求逆运算,为飞航导弹气动参数辨识提供了一种实用、有效的方法。     

支持控制参数在线优化的气动参数实时辨识方法

为了实现飞行控制参数的在线更新以及飞行器故障的在线检测,提出了一种支持控制参数在线优化的气动参数实时辨识方法,通过对噪声方差的在线估计,判断参数是否发生突变,进而通过修改协方差矩阵,保证递推最小二乘法的收敛速度和辨识精度,实现在线高精度辨识。最后,基于某飞行器对该方法进行了仿真验证,并与传统辨识方法进行对比,说明了该方法对时变参数有较强的辨识能力,验证了该方法的有效性。     

基于飞参数据的发动机小偏差辨识模型

文中基于某型优势发动机的大量飞参数据,选取线性小偏差状态变量模型,采用线性辨识方法,首先得到某飞行包线区域质心点处的某状态下模型参数,然后应用飞行包线的划分方法和相关结论,将算法推广到全飞行区域.计算模型的输出与实际飞参数据的比较结果表明,建模步骤正确有效,且线性模型满足-定的精度要求.     

基于神经网络逆模型的非线性外弹道参数辨识

为解决对弹道初始发射参数多变量辨识困难的难题,提出了基于神经网络逆模型的辨识方法.采用对象-正模型-逆模型学习法,用正模型来模拟弹道方程组机理模型,然后结合逆模型进行辨识.神经网络选用动态回归网络,利用MATLAB仿真结果表明,该方法有效可行.     

基于自适应混沌变异粒子群优化算法的旋转弹丸气动参数辨识

将最大似然准则应用于高速旋转弹丸的气动参数辨识问题中,提出一种新的自适应混沌变异粒子群算法求解该准则下的气动参数最优解,进而得到弹丸的气动参数。该算法通过自适应调整惯性权重、利用混沌优化的思想产生初始粒子、设定早熟判别机制来判断是否陷入局部最优解,并通过粒子变异的策略使其跳出局部最优解等方法进一步优化基本粒子群算法。通过常用的测试函数对该算法进行了测试,测试结果表明：相比于基本粒子群算法,该算法具有收敛速度快、寻优精度高、应用范围广等优点。利用系统仿真的方法模拟弹丸的自由飞行数据,并利用该数据结合所提算法对弹丸的主要气动参数进行辨识,辨识结果表明：该算法可以有效辨识弹丸的气动参数,且精度高,收敛速度快,可以应用于工程实际问题。     

基于极大似然法的高速无人艇操纵响应模型参数辨识

高速水面无人艇操纵性预报精度取决于其运动模型中的参数获取精度,针对传统扩展卡尔曼滤波算法难以获取较高精度的模型参数问题,提出一种采用极大似然法辨识获取无人艇操纵运动2阶非线性响应模型参数的方法。基于某无人艇响应模型参数进行20°Z形仿真实验,采集艏向角和舵角变化数据,根据辨识原理与前向差分法设计一种极大似然辨识方法,通过辨识获取了模型参数。进一步研究发现在极大似然法辨识过程中部分参数有参数漂移现象产生,分析得到参数漂移产生的原因在于使用差分法处理Z形实验数据时忽略了舵角变化率的影响。采用正弦仿真实验数据结合极大似然法进行改进辨识研究,其舵角变化率可直接对舵角求导得到。针对极大似然法与扩展卡尔曼滤波算法的辨识结果展开操纵运动仿真实验。实验结果表明:通过极大似然法辨识获取的参数比传统卡尔曼滤波算法能更精确地预报无人艇的操纵运动,且基于正弦仿真实验数据辨识能有效解决极大似然法的参数漂移,从而为极大似然法辨识结果提供更高的精度。     

基于最小二乘法的火箭姿控系统网络模型参数辨识

以多输入-多输出系统典范差分方程为基础，推导得到了运载火箭姿控系统网络模型差分方程，利用最小二乘法对模型差分方程的参数进行了辨识。     

基于自适应无迹卡尔曼滤波算法的多股螺旋弹簧动态响应模型参数辨识和分析

针对传统方法在辨识多股螺旋弹簧（以下简称多股簧）非线性响应模型参数时效率较低、精度较差的问题,提出带噪声统计估计器的自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)算法。该算法通过对多股簧试验数据中的量测(过程)噪声进行递推和估计,能够确保非线性模型参数辨识的收敛性;结合多股簧动态试验对该算法进行检验。研究结果表明：即使在量测噪声级别较高的情况下,AUKF算法也可以准确地求出多股簧的动力学模型参数;在预测多股簧动态响应过程中,若预测振幅和参数辨识所用振幅相差太大则会导致较大的预测误差;当加载速度变化时,多股簧动力学模型中的迟滞部分参数基本不变,但0阶非线性刚度系数和非线性放大因子变化较大。     

气动舵机外衔铁式螺管电磁机构的动特性研究

在对外衔铁式螺管电磁机构进行的动特性研究中，同时考虑了铁磁阻的非线性和漏磁通的分散性，采用磁路微分法建立了电磁铁磁路模型；并根据牛顿第二定律和电压平衡原理，分别建立了电磁铁动力学模型和电路模型，编制了相应的计算程序。仿真结果与电磁系统参数检测指标相吻合，所建模型基本反映了外衔铁式螺管电磁机构的特征，表明了整套仿真方法可行。