基于xPC的飞行控制系统半实物仿真设计

利用Matlab的xPC目标工具在仿真回路中引入飞控计算机、传感器等实物部件,设计了某型飞机飞行控制系统的半实物仿真系统.根据飞行控制系统的原理特点设计了数据采集卡与信号转换处理电路,并在VC 6.0环境下对系统软件进行了编制.仿真结果表明:该半实物仿真系统具有较高的仿真置信度和可靠度.     

柴油机热冗余控制数据共享与切换方法

为了提高柴油机电子控制系统(electronic control system,ECS)的可靠性及典型故障时的可用性,研究ECS热冗余设计方法与冗余系统控制策略,并以柴油机电子调速器为对象验证热冗余控制系统的控制性能。通过分析ECS的功能特点和结构组成,将ECS冗余设计分为传感器冗余、ECU冗余以及执行器冗余,重点研究双ECU冗余技术和双线圈电磁铁执行器冗余切换控制方法。针对ECS双机数据实时性要求设计了基于XGATE和软件中断的双机CAN总线数据共享机制;详细定义了双机运行状态以及运行状态管理控制策略;设计双机运行与故障切换控制策略,根据麦克斯韦电磁场理论以及控制系统传递函数原理,设计了积分偏差累加项赋值以及位置环增益整定的双线圈冗余切换控制算法。基于潍柴X6170柴油机电子调速器为应用目标进行配机试验,验证双机热冗余控制系统控制性能和切换性能。结果表明,双机控制权切换过程中瞬态转速波动率2. 5%,稳定时间小于2. 5 s,切换调速性能满足柴油机二级电站中瞬态调速性能指标要求。     

船舶混合动力系统模式切换与动态协调控制

为解决天然气发动机作为船舶主机时动态特性差以及低负荷性能差等问题,本文在电机快速响应优势上提出基于逻辑门限算法的动态协调切换控制策略。针对天然气发动机低负荷和电池最佳工作区间进行分析得到工作模式的切换条件,建立适合于船舶并联气电混合动力的切换控制策略;由于2种动力源的动态响应不同,加入动态协调算法来提升切换控制策略的性能。结果表明：动态协调算法可使天然气发动机稳定时间维持在3 s内,通过天然气发动机转速变化率和转速稳定时间验证了所提策略的可靠性和有效性。     

不同牛油油脂评价及成分分析

选取7种不同食用牛脂,分析其氧化状态及风味特征,并选取较优的3种牛脂,采用SPME/GC-MS分析其挥发性成分,通过GC-MS-O分析评价了31种检测频率较高的挥发性成分的香气风格.结果表明:己醛、庚醛、辛醛、壬醛、癸醛、己酸、癸酸、肉豆蔻酸、(E)-2-戊烯醛、(E)-2-己烯醛、(E)-2-庚烯醛、(E)-2-辛烯...     

船舶单轴并联式气电混合动力系统节能评价

为了提高船舶动力系统能效,同时弥补天然气发动机作为船舶主机时动态特性差、低负荷性能差等问题,本文提出了船舶单轴并联式气电混合动力系统方案。采用模块化建模的方法建立系统的Simulink仿真模型,以周期性作业船舶运行循环为例计算蓄电池储能效率,而后研究系统在E3循环、不同混合度下的单位时间系统能耗以及节能率变化规律,得出节能率脉谱图,并对系统的实际节能率进行加权评价。结果表明:系统在不同混合度、不同负荷下的节能率都为正值,在混合度为0. 3～0. 5、负荷小于40%时,平均节能率大于15%。本文的研究结果可为船舶单轴并联式气电混合动力系统的设计选型、匹配优化以及能量管理策略设计等提供理论依据。     

基于SSA-VMD和ITFPF的喷油器信号去噪方法

由于柴油机工作环境复杂多变,喷油器信号中包含较多噪声,导致诊断率低。为降低噪声的影响,提高故障诊断率,提出一种麻雀算法优化变分模态分解（SSA-VMD）和改进时频峰值滤波（ITFPF)结合的信号去噪方法。针对VMD受分解参数制约的问题,以能量分解因子为目标函数,通过SSA自适应地将信号分解成一系列IMF,以解决参数设置不当导致的模态混叠问题。TFPF的窗长选择不当会影响其滤波效果,由于排列熵能够度量非平稳信号的复杂度,以排列熵为适应度函数寻到最优窗长,使ITFPF兼顾信号保真和噪声压制。仿真和试验结果表明：SSA-VMD和ITFPF结合的方法降噪效果优于其他方法,并使故障识别率相比未优化VMD提高了10.13%。     

基于扰动估计的电子节气门离散快速终端滑模控制及实验性能分析

针对电子节气门数字控制中不确定性与扰动导致的控制精度低问题,提出一种新型离散快速终端滑模控制器。首先,基于欧拉离散化方法建立节气门离散模型,并考虑全部参数的不确定性以及进气扰动。采用延迟估计器对系统扰动总集进行估计,并补偿到控制器中,使滑动变量的稳态性能提升至采样步长的高阶精度。然后,基于离散滑模到达条件设计改进离散快速终端滑模控制率。理论证明了所提出的控制器拥有更佳的稳态精度,并揭示了采样步长和关键控制参数对系统性能的影响规律。最后,设计两种实验测试信号,与传统离散滑模控制进行对比,结果表明所提出的控制器拥有更快的响应速度和更高的控制精度,尤其是节气门连续小角度变化时动态跟踪性能良好。     

基于PSO算法的柴油机性能多目标优化

以玉柴YC6K420LN-C31型柴油机为研究对象,基于RBF(radial basis function)神经网络算法建立发动机数据模型,采用PSO(particle swarm optimization)算法进行基于模型的多目标优化研究.研究表明:RBF神经网络建立的NOx、总碳氢化合物(THC)、CO和燃油消耗率(brake specific fuel consumption,BSFC)数据模型的决定系数R2分别为0.93、0.98、0.96和0.95,模型的预测准确度均大于90％,拟合优度和预测能力满足多目标优化的需求;采用PSO算法对发动机进行多 目标优化,将适应度目标NOx、THC、CO和BSFC的权重最终均设置为0.25,生成控制图谱并进行台架验证,在推进特性工况下总排放量和油耗相比于原机平均降低了 22.9％与5.3％.     

基于PLIF技术的天然气喷射流场摩尔浓度特性

利用平面激光诱导荧光技术(PLIF),对天然气喷射射流摩尔浓度场展开研究,分析了气源压力与气流温度对流场摩尔浓度特性的影响,之后对激波现象在摩尔浓度场上的特性进行分析.结果表明:射流初期阶段持续0.8 ms左右,射流主体阶段的摩尔浓度分为核心区、摩尔浓度速降区与低摩尔浓度扩散区,其中核心长度先波动后趋于稳定,气温为22℃时升高喷气压力会使其稳定均值由10.52 mm降至6.55 mm,而加温会使其发生持续波动.平均摩尔浓度先降低后趋于稳定,气温为22℃时升高喷气压力会提升平均摩尔浓度的初始值与下降率,其最终的稳定值由0.009 mol/L升至0.026 mol/L;而升高气流温度作用与之相反,气压为0.7 MPa时摩尔浓度稳定值由0.021 mol/L降至0.006 mol/L.头部摩尔浓度规律与平均摩尔浓度类似.激波结构数量与总长均是先升高后趋于稳定,其稳定值与喷气压力正相关,升高气流温度会使其数值持续波动;表现在摩尔浓度场上的马赫盘高度与其理论值基本吻合.     

基于飞行参数的航迹再现

为了解决某些军用飞机上没有装备GPS导航定位设备利用飞行参数进行航迹回放问题,提出一种利用飞参数据积分计算飞行航迹的方法,并对求得的航迹进行了闭合修正;同时介绍了利用Direct3D绘制平面飞行航迹的方法。