小型四旋翼直升机的建模与仿真控制

针对实现对小型四旋翼直升机的飞行控制,为提高飞行性能和加强稳定性,根据四旋翼直升机特有的机械结构和飞行原理,利用牛顿-欧拉方程建立了小型四旋翼直升机的飞行动力学数学模型,而且对该型进行了合理的简化.同时在Matlab/Simulink仿真环境下,采用直升机动力学模型搭建了模块化、层次化的系统仿真图,并通过PID控制算法对直升机悬停状态进行仿真,实现了直升机姿态控制.仿真结果表明在具有小扰动的条件下,模型能够仿真小型四旋翼直升机的飞行状态,满足直升机飞行姿态的控制要求.     

直升机旋翼自转着陆过程的仿真模型

该文提出了一种新的复杂大系统建模方法。采用模糊神经网络对复杂大系统对象中的结构不确定性因素进行建模,并利用同步扰动随机近似算法对模型参数进行在线调整。应用该方法建立了直升机旋翼自转着陆过程的仿真模型,给出了全量模型和模型调整过程。与传统的机理模型相比,该模型具有结构简单、并行解算程度高、运算速度快的特点,适合于实时仿真环境。仿真结果和工程应用表明,文中所提建模方法是切实可行的。     

四旋翼无人机的旋翼空气动力学建模与仿真

针对四旋翼无人机在不同飞行状态与不同姿态角状态下如何提升飞行稳定性的问题,提出了通过调整俯仰角来提升飞行稳定性的方法.首先建立了四旋翼无人机的机体坐标系与地面坐标系,运用动量理论、涡流理论及叶素理论,对四旋翼无人机的旋翼进行动力学分析,得到桨叶叶素所受到的空气动力及力矩,然后建立了各个旋翼空气动力学系数与飞行稳定性系数的数学模型,并使用MATLAB进行了仿真,得出各个旋翼空气动力学系数在不同飞行状态下的变化情况.最后进行了实际飞行检测,得出四旋翼无人机在飞行过程中,俯仰角保持在[-5°,5°]内,能有效提高飞行稳定性.     

某型航空涡轴发动机燃油调节器建模与仿真

根据某型航空涡轴发动机燃油调节器的结构原理图,分析了该型燃油调节器的调节规律以及调节器基本工作原理.进而结合该型燃油调节器在试验台上得到的部分试验数据,在MATLAB软件的SIMULINK平台上采用LookUp-Table模块构建系统非线性环节,以模拟系统的非线性特性,进而建立了该型燃油调节器的简易数学模型.对建立的燃油调节器模型进行的静态校验结果表明,调节器模型满足了该型燃油调节器的各项性能指标的要求.并结合该型涡轴发动机的数学模型进行了动态联合仿真,通过对动态仿真结果的分析,获得了影响该型调节器性能的关键结构参数及将该型调节器数字化时的采样周期范围.     

破片和冲击波对直升机旋翼联合毁伤仿真研究

为研究破片和冲击波对直升机旋翼的联合毁伤,对旋翼结构进行分析和等效,采用赋予破片速度和CONWEP爆炸模型的方法计算了战斗部爆炸后破片和冲击波联合作用下旋翼的毁伤,并与破片单独作用、冲击波单独作用时旋翼的毁伤进行比较.计算结果表明:破片单独作用,旋翼局部结构强度降低;冲击波单独作用,旋翼产生较大的整体弯曲变形;破片和冲击波联合作用,直升机旋翼不仅产生穿孔、局部变形等结构毁伤,而且整体弯曲变形程度增大,联合毁伤增益约14％～18％.     

直升机旋翼模型试验台的数据采集与处理系统的若干改进

本文介绍直升机旋翼模型试验台的数据采集与处理系统的几项改进工作,着重就CDA(Continuous Data Acquisition)软件开发,信号适调器的改进,以及实时数字显示和安全报警系统的设计等几方面进行了叙述。     

四旋翼无人机飞控系统仿真平台研究

为了便于对四旋翼无人机的飞行控制系统进行开发,设计了一个用于验证飞行控制系统的全数字仿真平台;建立了四旋翼无人机的数学模型,利用Simulink下的RTW(Real-Time Workshop)工具箱将数学模型转化为C++代码添加到仿真平台中;设计了可视化平台,可将仿真过程直观的进行显示;仿真平台采用C++语言实现,具有良好的外部接口,可方便的将设计好的飞行控制算法添加到仿真平台中,以进行验证和参数整定,还具有数据存储和仿真过程回放等功能;经实际运行表明,仿真平台直观可视,运行良好,能较好地对飞控系统进行仿真验证。     

一种小型倾转旋翼无人机的建模与仿真

传统无人机多为四旋翼无人机和固定翼无人机,现设计一种小型可倾转旋翼无人机,可实现垂直起降与悬停,并能在空中高速巡航.建立该无人机的动力学模型,对该无人机的旋翼飞行模式,设计了基于滑模控制(Sliding Mode Control)的姿态控制器和位置控制器,并通过Matlab仿真和传统的PID算法进行比较验证.仿真结果表...     

飞机维护模拟器发动机系统仿真模型研究

飞机维护训练模拟器至关重要一部分就是发动机系统模型.本文将主要研究对象即飞机地勤维护模拟器发动机系统,对发动机工作过程进行模块化分析和仿真模型研究.     

小型汽油机调速系统建模与仿真研究

为了提高汽油机调速性能,采用微处理器的电子调速器逐渐取代了机械式调速器。电子调速系统性能好坏直接影响到控制精度。如果能预先建立调速系统计算机仿真模型,则可以为研制性能优良的调速系统提供强有力理论依据,可以少进行试验并节省人力、物力和财力。该文首先根据四冲程通用汽油机工作原理,利用MATLAB工具建立了汽油机计算机仿真模型,给出了仿真结果以及试验对比结果;建立了基于节气门控制的汽油机调速系统计算机仿真模型,并给出了仿真结果。     

航空涡轴发动机自动试车系统

为解决航空涡轴发动机试车时间长、重复性工作量大,试车过程中利用手工控制测功机加载载荷时难度大的问题,采用VC+ + 6.0和基于VXI总线的数据采集系统开发计算机辅助试验系统. 该系统通过控制水力测功机和电子调节器实现某型涡轴发动机的自动试车,可灵活设定试车载荷谱、自动记录数据、判断加速和减速过调参数及自动进行停车保护. 试验验证表明该系统可降低工作强度、提高试验效率.     

异步电动机转子电阻斩波调速系统的特性分析与仿真研究

转子电阻斩波调速是异步电动机一种简便而有效的调速方法。本文对异步电动机转子电阻斩波调速系统的静态和动态特性进行了详细的分析，进一步确定了转子外接电阻的计算方法和系统的动态数学模型，并对该系统应用MATLAB／SIMuLINK进行了仿真研究。仿真结果表明，本文的分析是简单而有效的。     

三柔性叶片轴承转子系统的PD控制及仿真

转子系统的稳定性是评价旋转机械性能的重要指标之一。随着对高速重载机械要求的不断提高,各式各样的非常规柔性轴承都在成功的应用或研制中,三柔性叶片主动控制滑动轴承就是针对降低转子系统的振幅以提高其稳定性而研制的一种主动控制轴承。对轴承的结构、工作原理及其数学模型的建立过程都做了较详细的阐述,并利用比例微分(PD)控制技术和优化后的目标函数对该轴承的转子实验系统进行了实时仿真,给出了多组仿真结果。仿真结果表明该种主动控制轴承具有良好的受控性能,系统的振动响应得到较大幅度衰减。     

一种发动机供油控制系统仿真研究方法

为缩短某型航空发动机供油控制系统的研发周期,降低研发费用,采用了一种基于供油控制系统的核心部件一液压放大器的工作机理以及大量试车数据的系统建模和仿真研究方案.仿真结果表明,供油控制系统能够在不同的工作点很好地完成供油量控制任务,所建立的供油控制系统数学模型可较为精确地仿真供油控制系统的工作过程,数学模型的动静态性能均符合工程实际需求,具有较高的置信度.上述系统建模及仿真研究方法合理可行,具有一定的理论意义与工程实用价值.     

直升机缆绳吊放声纳系统有限元建模与仿真

采用有限元法，对直升机缆绳吊放声纳系统进行了研究，基于刚性力学模型进行动力学分析，利用四元数理论进行运动学分析，建立了一个描述其动态特性的微分方程组，即有限元模型，为验证所建模型的准确性，针对缆绳不同数目的分段进行了系统仿真计算和分析比较，从仿真结果可见，与缆绳吊放声纳系统简单分段的线性模型相比，有限元非线性模型能更准确地描述系统的物理特性。     

基于Dymola的航空发动机尾喷管建模与仿真

简要介绍了发动机尾喷管的数学模型,基于特性方程建立了一种能够达到设计精度要求的快速简单的尾喷管性能仿真模型。该模型具有速度快,适用于大量计算等优点。用Modelica语言和Dymola编译器实现了尾喷管的性能仿真。通过发动机系统级模型的仿真实验,验证了尾喷管模型的有效性。结果表明,采用建立的性能仿真数学模型能够模拟尾喷管性能,并能够实现非设计转速小流量工况下的性能仿真,为设计尾喷管提供了一个有力的工具。     

内燃机曲柄连杆机构的建模与仿真研究

对内燃机曲柄连杆机构的工作性能进行仿真分析是内燃机产品设计过程中的重要组成部分.文章根据机械系统动态仿真技术的相关理论,介绍了一种基于Pro/E和Matlab工程软件的内燃机曲柄连杆机构动力学仿真分析方法.文章首先结合某内燃机曲柄连杆机构模型实例,利用Pro/E软件的三维实体建模功能建立了该机构的实体模型,然后利用Pro/E提供的Mechanism模块进行了曲柄连杆机构的动力学仿真分析,得到了活塞、连杆大头轴承等主要运动部件的运动规律及受力情况.最后,结合Mechanism模块得到的分析结果,利用Matlab软件对各主轴承负荷状况进行了数值模拟分析.对仿真结果的分析表明,仿真结果与内燃机的实际工作状况基本一致.文章介绍的仿真方法为曲柄连杆机构的选型、优化设计提供了一种简便有效的新思路.     

基于虚拟现实技术的航空涡扇发动机仿真系统

利用虚拟现实技术的优势和特点,研制成功一大型航空燃气涡轮风扇发动机仿真系统.系统采用了多种虚拟现实的关键技术,创造了一个具有强烈沉浸感和真实感的虚拟实验环境,并利用此环境结合航空发动机的专业知识开发成功了三大功能模块,直观生动地揭示了发动机原理,发动机构造,发动机试车等航空燃气涡轮风扇发动机的主要部分专业理论知识,为航空发动机领域相关从业人员带来了一种全新的学习研究工具.     

发动机冷却系统的建模与仿真

该文在基于MATLAB/SIMULINK的环境中建立了某重型汽车柴油发动机冷却系统模型。该系统主要由发动机、节温器、散热器、水泵以及空气冷却系统组成。模型着重考虑了节温器的迟滞和热惯性等非线性特点，并建立了风扇的风速控制逻辑。在不同运行状况下仿真结果与相应的发动机实测数据基本一致，表明所建立的模型具有较好的温度预测能力。