高空长航时无人机优化设计

采用实数编码、过滤和交叉限制机制、改进的惩罚机制,改进了标准遗传算法,建立了多目标遗传算法,使之可以克服标准遗传算法的缺陷,并将其应用于高空长航时无人机的优化设计中,以空机重量和最大升阻比为性能目标,得到了优化问题得Pareto解。结果表明,高空长航时无人机优化后的总体性能得到改善,说明该方法适用于高空长航时无人机总体方案的优化设计,对方案研究有一定参考价值。     

电喷车燃油蒸发系统设计

文中介绍的为昌河CH6328Ei车和CH6352车燃油蒸发系统，着重从燃油蒸发系统的供油性能、燃油蒸发特性、安全性方面进行设计，并就其主要部件油滤、油泵、炭罐、软管、油箱等进行结构和性能分析，从而全面地阐述了昌河电喷车燃油蒸发系统的设计。     

我国首型高空长航时无人机用涡轮增压内燃机研制成功

近日,我国首型高空长航时无人机用单级高压比涡轮增压内燃机在航天科工三院31所研制成功。自20世纪80年代,以美国为首的发达国家就开始研究用于高海拔环境下的涡轮增压内燃机,并因其具有经济性良好、高空推重比高、油耗低的独特技术优势,被广泛应用于无人机动力。近年来,我国周边形势日趋严峻,面对幅员辽阔的陆域与海域,无人机成为了我军边海岸防卫的重要力量。然而,我国这方面起步较晚,现役的无人机因动力原因,无法实现高原起降及高升限长航时飞行,一款高空长航时无人机用涡轮增压内燃机的需求迫在眉睫,北京动力机械研究所的该型涡轮增压内燃机就是在这样的背景下孕育而生的。     

无尾飞翼式高空长航时无人机纵向控制律设计研究

以某无尾飞翼式高空长航时无人机为研究对象,分析了自然飞机在高空巡航状态时的纵向稳定性,介绍并改进了传统的无人机巡航状态纵向控制律设计方法。通过在Matlab/Simulink中建立仿真模型,对两种方法进行对比分析。分析结果表明,由于无人机飞控系统的自动驾驶仪是始终在环的,不必像传统方法一样考虑带有增稳的控制系统的稳定性。因此,改进的设计方法更适合于无尾飞翼式高空长航时无人机巡航状态的纵向飞行控制系统的设计。     

某型飞机燃油系统交输供油功能实时仿真

使用Simulink对某型飞机燃油系统各部件建立了数学模型。模拟了当一侧油箱故障时的单油箱供油给双发的工作模式。给出了在该模式下油位高度变化等燃油系统关键数据。利用Stateflow模拟了燃油控制系统Central Core System(CCS)的控制功能,并基于MATLAB Real-Time Workshop(RTW)以及VxWorks实时操作系统建立了对此功能的半物理实时仿真系统。完成了对此供油功能的地面闭环测试,为飞机燃油系统建模与控制提供了参考。     

长航时太阳能无人机总体设计方法和分析

通过对长航时太阳能无人机机载发电和储能系统的性能特点进行研究和分析,以能量平衡关系和气动力参数为基础推导了储能蓄电池(二次电源)重量Qb、太阳能电池面积Ss与无人机总重量Qj、飞行速度v、升阻比k、电动机效率ηm、螺旋桨效率ηB和机载设备用电功率Pb等参数的关系式,提出了相应的系统总体设计方法和流程;在此基础上,针对重力混合储能的优化方法建立了蓄电池重量比的关系公式。通过系统方案的计算和对比验证了设计方法的有效性,简化了计算,并可在方案设计阶段进行设计校核,可为长航时太阳能无人机平台的总体设计提供借鉴和帮助。     

高原高空长航时太阳能无人机的初步研究

针对青藏高原地区对太阳能长航时无人机的需求,给出了低速大展弦太阳能无人机设计方案。该方案综合考虑无人机的任务载荷、长时巡航、能量的可靠性等方面,完成了无人机总体布局优化设计。在青藏高原4000m海拔高度完成试飞测试,在任务载荷为2.5kg时,无人机的相对飞行高度为4500m,巡航速度为75Km/h,飞行时间10h,抗风等级6级。测试结果表明该款太阳能无人机己达到设计指标要求,可在青藏高原地区推广使用。     

小型长航时太阳能无人机总体设计优化方法

为解决小型长航时太阳能无人机总体设计中能量获取过程精确度低、设计参数区间寻优困难的问题,基于能量平衡原理提出了"小型低空长航时太阳能无人机总体设计优化方法"。为准确表征太阳辐射强度,引入了大气质量和大气透明度系数,用直射辐射强度和散射辐射强度建立了无人机的太阳辐射模型;基于太阳能飞机能量原理,结合太阳辐射模型和能量关系,统计无人机质量分配并参数化建模,建立了能量平衡模型并进行了验证;提出跨夜剩余航时的概念,以跨夜剩余航时最大化为目标,利用遗传算法进行优化,得到最优设计参数和方案。以6月22日在西安执飞为例进行优化设计,研制试验样机进行了飞行试验。研究表明,验证机具备跨夜飞行能力。     

柴油机燃油系统建模与仿真

对某６万ｔ油船的主机与发电机燃油系统进行了数学建模和实时仿真，仿真计算结果一民试航实测数据吻合良好，该开发软件将应用于研制的轮机模拟器之中。     

改进国产汽车燃油加热器点火性能

分析了研究了中国生产的汽车燃油加热器中的主流产品因供油系统和点火系统的性能不够完善而导致使用不便和燃烧运行初期排烟过浓，滴油严重等，并采用两种不同点火塞进行了排放试验，结果表明，该试验方法对降低该产品运行初期的排烟和简化开机操作具有明显效果。     

无人机飞行模拟仿真平台设计

为提高飞行控制算法的研发效率,降低研发成本,基于数字孪生技术设计一个无人机硬件在环飞行模拟仿真平台。从几何、物理和行为3个方面研究无人机数字模型构建方法,将物理实体以数字化方式呈现。设计一种多元融合场景建模法,依据属性相似归一原则进行建筑物划分,编制建模规则,研究曲面数量优化方法,在虚幻4引擎(unreal engine 4,UE4)中整合建筑物模型和高程图,创建真实地形地貌的三维可视化飞行场景。以四旋翼无人机F450为例,与飞行试验的对比结果表明,该平台满足了飞行模拟的实时性和稳定性要求,跟踪曲线误差小于2%,对后续控制算法优化和复杂应用场景试飞具有重要的应用价值。     

某型无人机配电系统实时仿真研究

使用Simulink建立了某型无人机自动配电系统的主要部件的数学模型。使用C MEX格式的S-函数代替Stateflow实现了多状态间的转换。模拟了发电机的过压故障、配电装置的故障控制和负载的状态控制。基于MATLAB Real-Time Work-shop(RTW)和嵌入式实时操作系统VxWorks建立了实时仿真系统,并对其进行改进方便了参数调节和故障控制。在Lab-VIEW界面显示实时仿真曲线便于观察模型的运行状况。     

基于知识的油泵类产品仿真设计

由于油泵产品的设计存在着复杂性与多变性,难以用一系列的数学公式表达．提出了采用面向对象的表述方法,建立油泵产品的体系结构．利用专家系统的知识构造法建立了基于设计人员和配试人员经验的知识库,用一定的推理规则进行相似产品的设计和辅助配试,使设计周期大大缩短,配试成功率得以提高．     

长航时高燃油质量系数小型无人飞行器总体参数优化设计

针对长航时小型无人飞行器燃油消耗量大的特点,在指定航时并保证等高度等速度飞行的情况下,建立了活塞式螺旋桨发动机最小燃油消耗的数学模型;考虑几何外形及气动、结构、质量等之间的耦合关系,以飞行器初始质量最小为优化目标,基于多学科集成优化平台ModelCenter,利用遗传算法实现了飞行器总体参数的优化设计.算例结果表明,所建模型和采用的方法,对高燃油质量系数小型无人飞行器燃油计算及多学科设计优化有一定参考价值.     

固定翼无人机纵向控制律设计及仿真验证

利用经典控制理论中的根轨迹法对某固定翼无人机纵向控制律进行分析设计。首先通过在定常直线无侧滑模态下对无人机数学模型进行配平线性化,将飞机运动分解为纵向运动和横侧向运动;再利用俯仰角速率和俯仰角双回路反馈实现俯仰角控制回路;之后通过分析系统附加开环零点对系统稳定性和动态性能的影响确定高度积分增益实现高度控制回路,利用Matlab进行了仿真,给出了仿真结果。仿真结果表明控制参数设计合理,根轨迹法是设计飞行控制律有效而成熟的方法。     

无人机纵向控制律设计以及纵向轨迹跟踪仿真研究

利用经典PID理论设计无人机纵向双通道控制律,用以跟踪能量状态法优化出的无人机纵向最优轨迹。首先通过在定常直线无侧滑模态下对无人机数学模型进行配平线性化,将飞机运动分解为纵向运动和横侧向运动。再利用经典PID理论对无人机纵向运动的俯仰回路和推力回路进行控制律设计。然后通过能量状态法优化出一条无人机纵向爬升、巡航和下降的最优轨迹。最后,用MATLAB进行轨迹跟踪仿真计算。仿真结果表明,设计出的控制律可以很好的跟踪优化出的最优轨迹,并且节油效果良好。     

无人机全电刹车系统设计

为了提高无人机现有刹车系统的刹车性能和刹车效率,针对无人机全电刹车系统进行设计。与传统的液压刹车系统进行对比,简要分析了全电刹车系统的刹车原理和结构特点;特别针对全电刹车系统的关键技术即电作动机构进行深入的分析和研究,给出了相应的设计计算方法。对刹车控制盒设计采用了先进的基于最佳滑移率的模糊控制方式,并利用仿真软件MATLAB中的SIMULINK工具建立了整个系统的控制模型,仿真结果表明此控制律的设计还是比较成功的,刹车过程平稳,刹车效率较高。     

侦察/打击一体化无人机对地攻击控制系统设计

自动攻击系统是侦察/打击一体化无人机控制体系的一个关键技术。基于空地导弹模式,设计了无人机自动攻击系统的结构配置,和传统的耦合器结构形式不同,该配置结构直接将火控系统和飞控系统联系起来,简化了综合控制系统的结构。仿真结果表明,用该系统实行无人机对地自动攻击可获得良好的性能。     

摩托车悬架系统的仿真设计

建立摩托车五自由度的动力学模型 ,推导了计算公式 ,编制了悬架系统的仿真结构框图 ,运用MATLAB \SIMULINK软件对摩托车悬架进行仿真计算 给出悬架系统结构参数在不同路面条件下对座椅加速度、车身动载荷、悬架动挠度的影响