基于通用扩张状态观测器的鲁棒飞行控制方法

针对参数不确定、外界干扰与测量噪声情况下飞行控制问题,提出一种基于通用扩张状态观测器的鲁棒飞行控制方法。基于状态相关的Riccati方程控制方法对飞行器俯仰通道非线性模型进行扩展线性化;引入基于通用扩张状态观测器的控制方法,设计干扰补偿增益,实现对外界干扰的估计与补偿;通过在线解算状态相关矩阵及代数黎卡提方程,得出状态反馈增益与干扰补偿增益,实现对飞行器期望攻角的跟踪控制。与已有方法对比表明,所提方法不仅对系统模型不确定性与外界干扰具有较强的鲁棒性,而且在较大测量噪声情况下,其依然能够保证良好的跟踪控制效果,具有较强的工程应用价值。     

一种天基测向初轨确定方法

研究了测向数据下的天基初步轨道确定,提出了一种矢量投影法,利用矢量投影建立了基本条件方程组,把现有方法统一起来,并易于扩展为其他类型观测数据下的初定轨.同时研究了迭代初值求解、平凡解初值消除与迭代加速方法等相关问题.采用仿真算例检验本文提出的方法,仿真结果证明了本文方法的有效性.     

飞行器多学科设计优化理论的工程应用

目前,飞行器的多学科设计优化(MDO)方法研究已经成为国际上航天领域的一个研究热点,但在我国,与MDO基础理论研究的迅速发展相比,MDO的工程应用研究相对滞后,甚至导致部分飞行器设计人员对于MDO理论的实用性产生质疑.本文结合我们近十多年来的研究工作,在分析MDO工程应用所面临困难的基础上,总结了MDO工程应用研究的关...     

可调喷油规律下喷油提前角对柴油机性能的影响

为获取可调喷油规律条件下喷油提前角对柴油机性能的影响规律及成因机理,在实现可调喷油规律喷射的基础上,基于Fire软件建立了柴油机工作过程计算模型,并通过试验对模型中的主要参数进行标定,进而利用模型分析靴形喷油规律下柴油机性能随喷油提前角的变化。结果表明:随着增压时刻的滞后,喷油规律由矩形过渡到斜坡形再到靴形,实现了灵活可调的喷油规律。在靴形喷油规律条件下,存在一个最佳的喷油提前角,使柴油机的动力性和经济性均达到最优。同时,随着喷油提前角的增大,柴油机缸内压力、缸内温度以及放热率均逐渐升高,且到达各自最大值的时刻前移,而NO_x排放量和碳烟排放量则分别呈现增加和减小的趋势。     

带攻击角约束的抗饱和固定时间收敛制导律

针对传统固定时间终端滑模制导方法在末制导中存在的奇异性、收敛速度慢以及加速度受约束问题,提出一种考虑攻击角、加速度约束的快速非奇异固定时间滑模制导律。利用终端滑模方法,构造快速收敛的新型非奇异终端滑模面,保证视线角、视线角速率在满足加速度约束的同时,能够在给定的固定时间内快速收敛至期望值,收敛时间上界独立于系统的初始状态。通过构造趋近律来设计新型固定时间制导律,并利用Lyapunov稳定性理论,对所设计的制导律进行理论分析与证明。最后通过仿真,验证了所设计制导律与其他固定时间收敛制导律相比,具有较快的收敛速度。     

有效飞机动力学转换对驾驶员诱发振荡影响

有效飞机动力学转换可能会导致人机闭环失稳,在特定条件下会引起驾驶员诱发振荡。针对此问题,分析了致使驾驶员诱发振荡发生的主要因素,构建了人机闭环系统模型,推导了人机闭环系统失稳数学模型。研究了引起有效飞机动力学转换的可能因素,并运用时域和频域分析技术对有效飞机动力学转换所产生的影响进行了分析。案例研究表明:有效飞机动力学转换后,在特定条件下可引发驾驶员诱发振荡,但由此引起的驾驶员诱发振荡可以采用相关方法进行抑制。在恰当的抑制方法作用下,由有效飞机动力学转换引发的驾驶员诱发振荡不会产生灾难性的后果。     

区间正交小波变换域FLP算法及其在捷联寻北中的应用

针对机抖激光陀螺角随机游走和发动机干扰等影响静态捷联寻北精度的问题,提出了一种新的基于区间正交小波变换的前向线性预测算法。该算法利用前向线性预测技术以及区间正交小波变换抑制边界效应的能力,有效地减小了角随机游走和发动机干扰。车载实验证明该算法的有效性。     

多种服役环境下航空铝合金疲劳裂纹扩展行为

通过收集机场环境数据并依据环境谱编谱流程,编制出试验室环境下航空铝合金加速腐蚀试验谱,并依据该谱开展LD2CS铝合金预腐蚀疲劳试验。统计分析试验数据,利用影响平均值方法,筛选出三个重要腐蚀损伤表征量,即最大蚀坑深度、最大蚀坑宽度、点蚀率。通过归一化无量纲处理和加权平均方法,计算出腐蚀损伤综合指标α。对比不同损伤程度下预制裂纹疲劳扩展行为特点,定义腐蚀加速系数Ω(α)。利用加速腐蚀第18—20a的试验数据验证Ω(α)表达式的有效性,得到预测值相对误差均小于10%,这说明修正后的疲劳裂纹扩展公式适用于表示腐蚀损伤对长裂纹扩展的加速作用,为航空铝合金的损伤容限设计提供新的思路。     

磁流变抛光螺旋扫描方式的算法与实现

研究基于螺旋扫描路径的光学镜面磁流变抛光的算法与实现.该算法将去除函数矩阵转化成驻留时间解算的线性方程组的系数矩阵,并利用其为稀疏矩阵的特点来进行快速迭代计算,然后将求得的驻留时间分配到螺旋扫描路径上以求得整个路径上速度变化,从而控制磁流变抛光机床直线轴和转轴作插补运动.利用该算法在自研的KDMRF-200磁流变抛光机床上对-K9玻璃平面镜进行了两次迭代加工,面形均方根误差由初始的0.128λ加工到0.022λ,验证了该算法的正确性和实用性.     

一种用于SEAD任务的改进型Voronoi图

根据雷达所在位置构造Delaunay三角形,取它的外心作为Voronoi图的顶点,构造常规Voronoi图,使用随机搜索算法可以为无人战斗机规划安全路径。由于战场环境威胁各异,使用常规Voronoi图不再能表征真实的SEAD任务,增大了无人战斗机的威胁,本文提出了一种新的Voronoi图的改进方法,以提高无人战斗机在执行SEAD任务时的生存概率。首先,根据可能出现的各种情况进行了分析,提出了改进型Voronoi图的构图原则。然后,提出了在不同威胁体下,基于\"Delaunay多边形\"构造改进型Voronoi图的方法。最后,进行了仿真。仿真算例的结果验证此方法可以明显地提高无人战斗机的生存概率。