组合动力宽速域变体飞行器建模与轨迹特性分析

组合动力宽速域飞行器能够在普通民用机场水平起飞,适合多种地形和应用场景,飞行速度可超过5Ma。在组合动力飞行器中引入变体结构能够进一步拓宽速域和空域,使其在宽速域、大包线条件下具有更好的飞行性能。建立了一种后掠角可变的飞行器模型,包括外形结构、气动模型和动力模型,并分析了模型中的耦合特性;基于Gauss伪谱法分段优化了此飞行器的爬升轨迹,并与固定外形飞行器的轨迹进行对比以分析其性能优势。仿真结果表明,所建立的飞行器模型能够反映出宽速域变体飞行器所具有的飞行-动力、飞行-变体双重耦合特性,变体结构的引入可以有效提升飞行器爬升段的爬升效率和节油性能。     

永磁同步电机全转速范围无位置传感器控制

为解决IF控制启动速度偏慢、启动转矩能力薄弱等问题,采用高频脉振电压注入法完成电动机零低速启动,并结合中高速区有效磁链法形成全转速范围无位置传感器复合控制策略。为了实现两种控制方法的平滑切换,提出一种基于转速过渡区与状态机结合的滞环切换策略,所提策略将全转速范围划分为零低速区、过渡区以及中高速区,电动机由中高速区进入过渡区时提前开启高频脉振电压注入法,使其位置估计过程达到稳定,为切换做好准备。为了减小注入高频电压对有效磁链法位置估计过程的冲击,在转速过渡区采用软开启的方式实现高频脉振电压注入法的投入与退出。针对转速过渡区两种位置估计方法同时工作时的耦合问题,设置了双同步旋转坐标系,实现了转子位置估计的解耦控制。在一台三相永磁同步电机上对所提方法的有效性进行了验证。     

改进人工势场法与模拟退火算法的无人机航路规划

针对标准人工势场法应用于无人机航路规划存在的缺陷,建立了改进的人工势场模型:当航路点搜索陷入威胁区时,构造惩罚势函数并使用势场强度代替合力矢量控制进行路径规划,解决由于合力矢量为零引起的局部极小问题;利用模拟退火算法搜索威胁区内势场强度更小的点,使得航路点逃离威胁区,解决传统人工势场法中参数对搜索航路点逃离效果的影响;使用变步长法优化算法的收敛速度。仿真结果说明,该方法能够较好地实现无人机航路规划,且快速易行。