动态面过失速机动飞行控制律的设计

提出了一种基于B-spline网络和动态面控制方法的过失速机动飞行控制律设计方法。针对飞机气动力和力矩的非线性和不确定性,引入具有学习和记忆功能的B-spline网络,自适应逼近飞机的气动力和力矩,加快参数收敛速度,改善系统的过渡过程性能。动态面飞行控制律消除了Backstepping设计方法中由于对虚拟控制反复求导而导致的复杂性问题。基于Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统的所有信号半全局一致毕竟有界,并且通过适当选择设计参数,跟踪误差可收敛到原点的一个小邻域内。大迎角过失速机动飞行的数值仿真验证了方法的有效性。     

基于并联机构运动范围的自适应洗出算法

由于传统的自适应洗出算法中各通道之间没有联系,只能以牺牲动感模拟逼真度为代价来保证运动平台在复合运动下各作动筒不超过其运动限制。为解决这一问题,提出了一种将运动平台在当前位姿下各自由度的运动范围引入到自适应洗出算法代价函数中的改进方法。该方法减小了由于复合运动造成的作动筒超限的可能性,使得洗出算法的参数能够更加开放,提高动感模拟的逼真度。通过起飞和着陆数据进行验证,结果表明该方法能够充分利用运动平台的运动空间,拓展了动感信号复现的频宽,提高了动感模拟的逼真度。     

基于改进粒子群算法的飞行控制器参数寻优

提出了一种自适应参数策略的混沌粒子群优化算法。该方法将自适应加速度系数调整策略引入到PSO中,以有效地控制全局和局部搜索,并利用混沌运动的遍历性在解空间产生较大规模的初始群体,从中择优选出分布均匀的初始种群以提高粒子的质量,同时根据种群适应度方差对陷入早熟收敛的粒子进行混沌扰动,提高算法收敛的精度。将该方法用于飞行控制器的参数优化设计中。仿真结果表明:使用该方法能够有效地解决飞行控制系统的参数优化设计,极大地提高了飞行控制器参数的设计效率。     

无人机自动空中加油飞行控制技术

无人机在现代战争中扮演重要角色,广泛用于侦察、监视战区环境等任务,留空时间需求日益增长,为了增加航时而不返回基地加油,亟需开展无人机自动空中加油技术的研究,根据空中加油的特点,深入研究了空中加油自动飞行控制系统方案,提出了受油机分阶段姿态和位置控制策略,设计了满足自动空中加油控制要求、面向工程的多模态、高精度、高抗扰飞行控制律,并用粒子群算法进行了参数优化。此外利用Matlab/Simulink搭建仿真平台对空中加油阶段受油机扰动运动进行了仿真验证。仿真结果表明,该多模态控制律可以满足自动空中加油的任务要求,控制精度较高,受油机的抗干扰能力较强。     

基于飞机运动方程的逐步预测“野值”剔除方法

提出了一种基于飞机运动方程的逐步预测＂野值＂阈值确定和剔除方法,该方法根据状态的变化快慢,按6步根据有效简化的输出响应来逐步预测飞行状态和参数,每步按照设置好的阈值判定和剔除测量中＂野值＂。由于在实际测量中快变状态或参数存在＂野值＂可能性比慢变量大,而且输出响应具有工程上的精度,因此本方法对剔除飞行数据的＂野值＂更有效。

Abstract：

The threshold determination and outlier canceling methods by step-by-step prediction with flight motion equation was proposed.Based on the state change,this method can predict the flight state and parameter successive through simplified output response in six steps.In every step,the outlier is confirmed and cancelled under the preset threshold.During the actual measure,existential probability of outlier in the faster state or parameter is bigger than slow item,and its output response also has engineering precise,therefore this method is more effective for canceling the outlier in flight data.     

基于UML的通用3D飞行仿真平台的设计与实现

一个能对不同飞行器进行仿真的综合性平台对飞行器建模和飞行控制算法设计等理论研究工作具有重要意义。采用基于UML的面向对象的程序设计方法,综合利用网络通信与3D视景仿真,数据库,模型库等技术,构建了基于局域网的分布式通用3D飞行仿真平台。通过为飞行器模型设计合适的接口,该平台可以适用于多种飞行器的仿真,大大减少了数据和代码的冗余,具有良好的飞行器通用性和功能扩展性。

Abstract：

Theoretical research on modeling and control of aircraft needs a platform to simulate and verify the correctness and accuracy.A distributed universal 3D flight simulation platform was designed based on UML Object Oriented modeling method,network communications,3D visual simulation,database and model base.This platform could be used for simulating various aircraft by well designed interface of aircraft models.The code and data redundancies are greatly reduced.The platform has a good aircraft universal availability and function augment ability.     

最大飞行路径抛射角与空气阻力因素的关系

研究斜抛运动最大飞行路径的抛射角与空气阻力及物体质量因素的关系,应用Matlab进行数值计算,得到相应的图线进行分析,当空气阻力趋于零时最大飞行路径抛射角接近56o49′.     

全二维气相色谱/飞行时间质谱对原油芳烃分析的图谱识别

全二维气相色谱/飞行时间质谱是20世纪90年代商品化的仪器, 具有峰容量大、分辨率及灵敏度高等特点, 但利用该仪器解决石油地质方面的问题国内外才刚刚起步. 通过对柱系统的选择以及对升温程序、调制周期、热吹时间、载气流速、采集频率、数据处理等实验参数的优化, 建立了全二维气相色谱/飞行时间质谱对石油样品中芳烃组分的分析方法. 芳烃组分中极性不同的化合物在二维谱图上呈区带分布, 每一区带中同系物根据取代基个数的不同呈瓦片状排列, 根据其二维图谱特征和各化合物的质谱谱图, 对各化合物进行了定性鉴定, 化合物依据极性大小和环数多少在同一谱图上的不同空间展布, 直观反映芳烃中各化合物的分布特征. 一些在普通色谱-质谱图谱上重叠的化合物峰在二维谱图上被完全分开, 有利于化合物的定量分析. 一些含量很低的杂环原子芳香族化合物由于其极性的差异可以与干扰的芳烃化合物分开, 利用该方法可以很清晰地被识别和鉴定. 该方法的建立和图谱识别为石油地质实验工作者提供了利用全二维气相色谱/飞行时间质谱开展工作的参考依据.     

分析昆虫翅膀的传感器

为了揭开至今仍未破解的昆虫飞行的谜团,日本东京大学信息工程系的一个科研组最近开发出一种可装到蝴蝶翅膀上的超微传感器。用来破解蝴蝶、蜻蜒等昆虫如何用翅膀飞行的机理。这种检测压力的微型传感器厚度只有0.3毫米,重量仅0．7毫克。其核心部位是一枚超薄硅片．通过该膜片在飞行中的挠曲程度分析蝴蝶翅膀上的空气压力变化。专家在翅宽6厘米的黑凤蝶翅膀上开孔装上这种传感器,并连接50厘米长的细线进行检测,结果表明,起飞时翅膀上的空气压力是正常飞行状态的2倍。