飞行器控制面临的机遇与挑战

当前,飞行器控制的发展面临前所未有的机遇与挑战.基于对飞行器的发展趋势、新需求和新技术特征的分析,本文从飞行器新技术特征、信息化环境、无人系统自主性、高可靠可重构容错系统、飞控系统评估与确认五个方面研究和分析了飞行器控制面临的机遇与挑战.为了达到利用机遇和赢得挑战的目标,作者建议加强如下五个方面的研究:加强面向飞行器新技术特征的飞行器控制概念、理论与方法研究;加强面向信息化环境的控制、计算与通讯一体化,以及控制、决策与管理一体化的研究;加强面向不确定性的无人系统高级别自主性的研究;加强面向高可靠、高安全性的可重构容错飞控系统的研究;加强面向高效、高可信度的飞控系统评估与确认方法的研究.

非相似余度飞控计算机

从容错的角度介绍了Boeing777和A320的数字飞行控制计算机系统。Boeing777和A320的飞控计算机都采用了非相似的余度技术,能容忍软件和硬件的共态故障,但在每个计算机的功能分配和整个飞控计算机系统的余度结构编排等方面体现了各自的特点。用广义随机Petri网描述了Boeing777余度结构和容错动态过程,并进行了系统的可靠性计算和容错度分析。针对中国“大型飞机”容错飞控系统的设计作了分析和建议。

“仿真科学与技术”学科研究

从学科定义、学科研究对象与主要研究内容、学科重要性、学科发展历程、以及与相关学科的关系分析了学科内涵;提出了包括学科理论基础、知识基础和方法论的学科知识体系,它是指导仿真科学与技术学科从业人员进行工作的结构化知识;介绍了国际著名高校在仿真科学技术的科学研究和学科教育状况,回顾了我国高校在仿真科学技术的科学研究和学科教育方面取得的成绩和存在的问题。认为:为了适应本学科人才培养和学科建设的需要,国家应设置"仿真科学与技术"一级学科,下设仿真建模理论与方法、仿真系统与技术和仿真应用工程3个二级学科。

混合控制系统及其分析与设计方法

混合控制系统是指那些由实时决策子系统和实时数值反馈子系统组成的系统，这类系统的特点是事件变量和时间变量的演化在不同子系统内并行、实时地进行．本文基于对混合控制系统以往研究框架的分析，给出了混合控制系统的一个新框架，并提出了混合动态系统的分析和设计方法．混合控制系统的设计包括系统性能指标的分解、决策子系统的设计和实时数值反馈子系统的设计，其分析则分为离散时间域和离散事件域分析．文中采用了煤气炉系统作为例子说明所提出的混合控制系统的框架和分析、设计方法．

先进战斗机的飞行控制计算机系统研究

先进战斗机具有超声速巡航、隐身性、敏捷性和短距/垂直起降(STOVL)等技术特征。这要求先进战斗机不但在气动外形和推进系统与传统战斗机不同,而且还必须改善飞行控制系统的结构和功能。首先详细分析了F-22战斗机和联合攻击机(JSF)的飞行控制计算机系统组成和结构,并对它们的典型特征进行了分析。随后,根据中国目前的微电子工业技术和软件技术水平,探讨了研制适合中国的下一代战斗机飞控计算机系统的多项关键技术和发展思路。

飞行控制系统虚拟原型技术

在综述虚拟原型技术的基础上 ,研究飞行控制系统虚拟原型机以及采用虚拟原型技术后飞控系统的设计方法。提出了飞控系统设计 ,特别是飞控计算机设计中 ,基于虚拟原型技术的 3个层次应用 ,分析了构筑虚拟原型机需要重点解决的一些问题。

用8000KN多功能三轴仪测量脆性岩石的扩容、蠕变及松弛

本文提出了系统研究岩石在脆性范围内的扩容,蠕变及松驰性状的初步报告. 文中全面地描述了新型的8000KN伺服控制的多功能三轴仪.在常应变率为5×10^(-5)/sec,对四组16个房山花岗岩和济南辉长岩试件进行了从100MPa到400MPa的各种围压和从25°到250℃的各种温度的试验.根据以前提出的蠕变扩容本构方程(陈、康,1980,1983),介绍了一种确定扩容参数n,D~*和C的新方法.试验经果表明扩容随着温度的增加而增加,随着围压的增加而受到抑制。为了进一步研究在线性和扩容阶段与时间有关的变形,进行了蠕变和松驰实验.在围压和温度分別为100和200MPa,7℃和200℃的条件下,采用梯级加载对房山花岗岩进行了二个蠕变试验.用这种方法还能从一个试件获得蠕变和扩容依赖于偏应力和时间的关系。最后,在围压分別为100MPa和200MPa,和温度分别为7℃和200℃的条件下,采用随时间变化的梯级应变,对花岗岩进行了二个松驰试验.从所得的应力—应变关系中确定出蠕变和松驰在扩容开始时的临界值f~*.文中还分析了与时间有关的扩容过程,并指出它与裂纹的增长、接合和产生,而导致的结构变化有关.

Z变换和Δ变换的有限字长特性研究

计算机的有限字长对数字控制器的实现有重要影响。本文介绍了△变换及其δ算子的数字控制器的实现方法,证明了δ算子实现方法在系数有限字长表示、运算中对舍入及截尾误差的影响;有限字长非线性因素对极限环振荡的影响等方面,都优于常用的z变换及其q算子的数字控制器实现方法。本文还提供了某型飞机的数字控制器在z变换和△变换下的不同有限字长特性的数字仿真。

民机飞控计算机系统虚拟样机验证平台研究

介绍了虚拟样机技术,对飞控系统虚拟样机技术的发展趋势进行了概述。为了深入分析Boeing、Airbus系列和BUAA民机型方案的余度飞控计算机系统,为我国大型民机研究提供参考,对民机非相似余度飞控计算机系统虚拟样机的验证平台进行了研究,该平台基于COTS产品、模块化组件,具有良好的人机交互界面等特征,可以实现Boeing777、A340和BUAA民机型方案的非相似余度飞控计算机系统虚拟样机。该平台具有开放性和可扩展性,支持多学科并行设计等。

分布交互仿真及其支持环境

本文研究分布仿真环境的功能需求；分布交互仿真环境的设计原则；在考虑功能需求、设计原则及技术实现可能性的条件下，分布交互仿真环境应采用的体系结构；本文还对分布交互仿真环境中的关键问题──建模、分布式计算机网络、人机界面和数据管理技术进行了分析研究。

岩石力学的发展方向

国际岩石力学学会(ISRM)曾在全世界范围内特邀了四位著名权威人士就岩石力学发展方向在第五届国际岩石力学上做报告.每一位专家负责一定的专题(如奥地利L.Muller教授强调工程地质工作的重要性).做为四位专家之一、我国陈宗基教授就岩石力学发展方向中的岩石力学及岩石力学与地球物理,地球动力学实行多种合作等问题做了重要报告,在大会上引起广泛的注意和好评.现在该报告译成汉语,以飨读者。出版前陈宗基教授对原稿进行了某些补充.

岩石的封闭应力、蠕变和扩容及本构方程

以火成岩、变质岩和某些沉积岩的多种矿物和多晶体结构为基础,本文对岩石的变形特性做了微观流变分析,此外还考虑了砂岩类岩石的多颗粒结构.对岩石形成和构造运动的历史也做了适当的考虑. 文中给出并分析了宜昌砂岩的扭转蠕变试验结果,并介绍了一种新的试验方法:这种方法是对岩石样品施加一个阶梯状加载函数并量测其变形随时间的变化.采取这种方式,只需在一个样品上进行试验,就可以很容易地得出蠕变与应力及时间的函数关系.从一些典型的试验结果入手,就“封闭”应力的起源和形成提出了一种假说,并研究了内应变能的释放.论述了这些应力包裹体(Stress pockets)在实际中的重要性,并着重指出:“蠕变和封闭应力是岩石性状中的两个基本因素,在实践中必须仔细地加以研究. 在实验结果和物理推理的基础上,建立了本构方程;它们是Griggs的实验方程γ=a+blogt+ct的三维推广.在所建立的本构方程中,各材料参数都是应力不变量的标量函数.

模型参考自适应控制方案对建模误差的鲁棒性局限

在现有模型参考自适应控制(MRAC)方案的结构下,不可能通过设计调节参数规律来增强对平衡点一致渐近稳定(u.a.s.)的自适应控制系统对建模误差的鲁棒性。本文通过研究能保证系统u.a.s.的一般形式的调节参数规律下的自适应控制系统对建模误差的鲁棒稳定性,得出了现有MRAC结构对Ⅰ型建模误差具有鲁棒性、对Ⅱ型建模误差没有鲁棒性的结论。

应力释放对开挖工程稳定性的重要影响

开挖的长期稳定性是许多复杂因素相互作用的结果。根据理论分析和一些工程实录可以断言,起根本性作用的因素有三个,即:累积弹性能的释放;新产生的应力状态扩容;以及泥质材料的润滑和膨胀。本文提出了一些使这些因素的不利影响减所引起的渐进少到最低限度的措施。

以颞浅血管为蒂的耳后乳突区皮瓣应用的研究

耳后乳突区皮瓣一直被认为是修复颜面部位最好的供皮区。本文报告对该皮瓣以颞浅血管为蒂作远位移植以修复颜面畸形的研究。 一、应用解剖的研究:①对9具尸体17侧颞浅动脉灌注染料后解剖。

我国西北黄土的基本性质及其工程建议

本文简要介绍了我国黄土的分布及其风化源;提出了一种微观构造模型,用于解释其变形崩解特性和含水量轻微变化对高孔隙黄土力学性质的影响。并强调黄土的物理-化学和力学性质主要由小于5μm颗粒物质所控制。其中包含的成分有伊利石、蒙脱石和溶盐。文中给出了有关物理-化学和矿物组成研究的结果,并利用固结、三轴、流变和渗透试验确定黄土的基本力学特性。最后对实际工程问题提出了建议。

眶上动脉跨区供血的反流轴型耳廓复合组织瓣Ⅰ期修复大块鼻翼缺损

耳廓复合组织瓣为修复鼻翼缺损的首选供区。以往用游移植法，其高度超过１ｃｍ时易致坏死失败。笔者根据眶上动脉与颞浅动脉额支之间有恒定吻合支的特点，并经尸体由颈内动脉灌注染料行解剖观察，证明：颈内动脉血流，可自眶上动脉→眶上动脉与颞浅动脉额支的吻合支→颞浅动脉→颞浅动脉耳支而营养耳廓。从而设计了以眶上动脉为蒂的岛状耳廓复合组织瓣，经皮下隧道转移至鼻翼缺损区，Ⅰ期修复鼻翼缺损的新方法。１９９０年以来，我科用本法治疗较大鼻翼缺损者６例，最大面积为３．８ｃｍ×２．８ｃｍ，最小为２．５ｃｍ×２ｃｍ，均获得良好效果。

混合系统的描述、分析与设计

介绍了混合系统的概念和产生，从系统建模、分析、设计和验证等方面概述了混合系统的研究现状及存在的问题，并对进一步研究进行了展望。

离散时域模型参考自适应方案对建模误差的鲁棒性分析

本文分析了Narendra的离散时域模型参考自适应控制(DTMRAC)方案对建模误差的鲁棒性,证明该类方案对Ⅰ型建模误差的鲁棒性较强,对Ⅱ型建模误差的鲁棒性差。仿真结果证明了鲁棒性的分析结论。由于模型参考自适应诸方案有统一性,上述结论也具有普遍性,并对模型参考自适应方案在计算机控制系统中的应用具有指导意义。