油液压缩性对减摆器工作特性的影响

讨论了考虑油液压缩性时减摆阻尼器的数学模型,在液压缸的压力微分方程中引入变化的体积弹性模量。用数字仿真方法模拟减摆阻尼器的动态阻尼特性,并与K8飞机的前轮操纵减摆器的动态阻尼试验作了对比。试验工况包含有意设置的缺油工况,即明显含有空气泡的情况。结果表明,不考虑油液压缩性的仿真结果与实测功量图明显不符,油液压缩性对减摆阻尼器的动态阻尼特性有较大影响。本文还讨论了含气量、振幅。

飞机机轮摆振的数字仿真

采用液压减摆器的流体力学模型代替摆振分析中常用的线性或二次阻尼系数 ,模型中考虑了油液压缩性的影响 ,采用变化的油液体积弹性模量。采用仿真方法研究飞机机轮的摆振问题。应用快速富氏变换从时域响应获取摆振频率信息。仿真结果与 0批 K8飞机的滑行实测结果进行了考核对比 ,仿真所得摆振幅度。

飞机地面运行的动力学模型

建立的飞机地面运动数学模型是“可操纵的”,机体有 6个自由度。该模型只要给定操纵信号 ,就能求出前轮和飞机的运动及其相互作用。飞机地面运动模型采用无滑动轮胎模型 ,不再引入任何人为的运动学假设 ,不要事先给定前轮转角 ,不依赖于需要复杂测定的侧向力函数 ,考虑了轮胎的滚动特性。对飞机的地面运动一直沿用瞬时转动中心等价于质心轨迹的曲率中心的假设。研究表明 。

YZL16操纵减摆器仿真研究

YZL16是 K8飞机的前轮操纵减摆器 ,其操纵和减摆阻尼的液路相互耦合 ,给设计带来了新的课题。文中采用数字仿真方法研究了 YZL 16静态阻尼与操纵状态两种工况下的工作特点。仿真中考虑了油液的压缩性 ,采用阻尼长孔的流量系数计算公式 (流量系数是随压差或流量变化的 )取代常用的薄壁小孔的固定流量系数。仿真结果与试验结果吻合良好。文中还介绍了阻尼孔直径、阻尼阀的泄漏、控制阀流量特性。

考虑破坏时复合材料结构的分析

本文考虑复合材料结构发生局部破坏时的分析问题,这是一个非线性问题。本文引入带步长限制的变步长增量载荷方案作为解决这一问题的工程途径。用有限元法作为结构分析的基本手段。经试验结果对比,初步表明该方案是可行的。

现代起落架缓冲系统的发展

起落架缓冲系统是起落架的重要组成部分,其性能的优劣直接影响到飞机结构强度、飞行安全和乘坐舒适性。本文主要针对基于流体阻尼原理工作的起落架缓冲系统,首先回顾了传统缓冲器即被动型缓冲器,然后讨论主动及半主动控制技术的国内外发展情况;分析了该领域存在的若干问题;介绍了作者近期所进行的相关研究工作。

结构承载能力分析中的迭代法近似重分析

将简单迭代法近似重分析技术用于复合材料结构承载能力分析之中，将简单迭代法收敛本身作为步长限制之一引入带步长限制的变步长增量载荷法，所得分析格式节约机时５０％以上。存贮单元增加很少而结果却与完整分析一致。还给出了在结构重分析中简单迭代法收敛的一个必要条件。从结构力学角度来看．剩余结构不能出现运动自由度。

半主动控制起落架缓冲性能初步研究

建立了半主动控制起落架缓冲动力学数学模型,模型中流量系数是油孔等效面积、流量或压差的函数,不再是固定值,而是变量。利用定油孔起落架的落震试验对该模型进行了校验。设计了两个简单控制律,第一个控制律按传统变油孔设计准则给定,第二个控制律按给定吸收功量时峰值载荷最小的准则设计。通过数字仿真对这两种控制律下的起落架和被动式起落架的缓冲性能进行比较。结果表明,半主动控制在提高起落架缓冲性方面有较大潜力。

交互系统中实时手势分割及指尖检测方法

为满足人机交互系统中手势识别与理解的需要,提出一种快速、鲁棒的手势分割与指尖检测方法。手势分割通过肤色阈值分割、链码轮廓搜寻、自适应的边缘拟合三个步骤完成,可实现手势由粗到细的逐步精确分割。在手势分割基础上再通过手轮廓边缘的几何特征制定指尖检测算法,可实现多个手指的快速精确检测。实验结果表明,系统方法可行,在各种复杂背景、不同手指指向和运动速度下均能实现快速准确的手势分割和指尖检测,可为下一步人机交互系统中的手势识别和理解打下良好的基础。

起落架摆振主动控制分岔研究

研究起落架摆振及其主动控制的非线性动力学问题。根据分岔理论,应用数值延拓算法求解参数化非线性摆振微分方程,得到摆振的Hopf分岔点(临界摆振速度)和摆振极限环的幅值,通过李亚普诺夫指数确定极限环的稳定性。在此基础上,提出采用主动控制策略抑制摆振,建立相应数学模型,应用数值延拓算法求解加入控制后的非线性摆振微分方程。结果表明,适当选取控制参数,在飞机滑跑速度范围内,应用主动控制策略可以达到完全抑制摆振的目的,并且对系统参数的变化具有强鲁棒性。

基于磁流变阻尼器的起落架摆振半主动控制

根据能量法建立了磁流变阻尼器等效线性阻尼系数与电压和振幅的函数表达式;建立了起落架摆振半主动控制的数学模型,采用最大能量耗散的控制策略实现了基于磁流变阻尼器的减摆;讨论了不同稳定距下,飞机滑跑时发生摆振的临界速度随垂直载荷的变化。仿真结果表明,在飞机滑跑速度范围内,磁流变阻尼器减摆性能明显优于油液式减摆器的减摆性能,能够完全抑制摆振,并且对某些系统参数的变化具有鲁棒性。

一种鲁棒型Hausdorff距离图像匹配方法

图像匹配是图像处理的一项关键技术,传统方法受光照、噪声和遮挡的影响,使匹配过程变得困难。为了提高图像匹配的鲁棒性,提出了一种基于方向信息的鲁棒型Hausdorff距离匹配方法。该方法采用方向信息提取图像边缘,通过计算边缘匹配率(edge matching rate,EMR)获得候选匹配区域,然后采用修正后的Hausdorff距离构造相似性测度。实验结果表明,该方法加快了匹配过程,提高了抗噪性能,并能够准确匹配含有遮挡和伪边缘点的图像,从而解决了基于传统Hausdorff距离匹配方法因噪声点、伪边缘点和出格点而造成的误匹配问题。

一种基于梯度方向信息的运动目标检测算法

运动目标检测是智能视觉监控系统的基本内容。在对现有算法分析的基础上提出了一种基于梯度方向信息的运动目标检测算法。首先利用方向信息提取视频图像序列中每一帧的边缘梯度图,然后通过改进传统帧差算法,采用uint8数据格式处理含有时间关系的两帧图像以此确定运动目标粗略边界,经运动目标连通域识别,最后结合梯度方向信息准确提取运动目标的完整轮廓。实验结果表明,该算法克服了传统帧差算法不能准确定位目标的缺点,在室内外复杂背景下均能准确地提取完整的目标轮廓。

用于飞行实时仿真的微下击暴流建模研究

分析了微下击暴流的特征和用于飞行实时仿真中的建模需求。基于流体力学的涡环原理构建三维微下击暴流的参数化模型,并对涡环法建模进行了深入改进。基于流体力学方法解决了涡环法模型的中心轴处和涡核内的奇异问题。针对真实微下击暴流风场的特点,设计了倾斜涡环模型和多涡环模型,从而高逼真度地模拟复杂的微下击暴流风场。简要讨论了该模型在飞行实时仿真中的应用方法。该建模方法灵活性高,可重配置,不仅可用于变化风场中的飞行实时仿真,还可用于对实际风场测量数据进行辨识建模和再现研究。

三次样条插值法在气动导数计算中的应用

在飞行仿真建模过程中,快速、精确的气动导数查寻可以提高仿真系统的实时性和逼真性。在研究大量现有气动导数查寻方法的基础上,提出了一种运用三次样条法、双三次样条法进行气动导数查寻的新思路,该方法不仅避免了以往线性插值的"局部性",提高了计算结果的精度,而且还克服了函数(多项式)拟合法导致动力学模型通用性差的缺陷。仿真实验表明,该方法在气动力和气动力矩的计算中是有效的、可行的。

一种改进的Hough变换直线检测算法

为了能有效解决Hough变换的计算量大的问题,文中提出了一种基于直线局部结构特征的Hough变换改进的直线检测算法。该算法根据Freeman准则分析了直线上基元的特征信息,通过图像上邻近的同类基元的倾斜角约束基元上像素点的极角范围,减少每个点的计算次数,在保持精度的同时,提高直线检测的速度,在有噪声的情况下,该算法相对标准Hough变换算法可以提高到6到7倍。

基于高速开关阀的起落架着陆冲击载荷控制

选用并联组合高速开关阀作为起落架半主动控制执行器。针对起落架的着陆冲击这一瞬间过程,本文未采用常规的脉冲流量控制方法而是采用直接电压控制方法;考虑了高速开关阀的离散性和迟滞性,建立了基于高速开关阀的起落架半主动控制缓冲动力学模型;按给定吸收功量时峰值载荷最小的准则设计PD控制律。仿真结果表明,基于高速开关阀的起落架半主动控制方法对着陆冲击振动有较好的控制效果。

头盔式虚拟环境中的人手姿态参数估计方法

针对头盔式虚拟环境中的人机交互需求,利用敏感哈希索引把人手姿态跟踪问题转化为人手姿态数据检索问题,提出一种人手姿态参数估计方法.该方法通过提取手势图像的梯度方向直方图作为索引特征,利用改进的敏感哈希索引对姿态数据库进行检索,并将得到的索引结果进行时序一致加权,实现对无标记的手姿态参数(包括手指关节参数和手腕姿态参数)的估计.实验结果表明,文中方法能应用于实际的虚拟现实座舱系统,所得姿态参数对人手自遮挡存在一定的鲁棒性.

三维空间大气紊流场生成与扩展方法

为了提高飞机穿越大气紊流场时的实时飞行仿真逼真度,提出了三维空间大气紊流场的生成与扩展方法。采用Von Karman模型,在频域空间直接进行蒙特卡罗法随机抽样,经三维傅立叶逆变换得到三维空间大气紊流场。基于傅立叶变换的复共轭对称特性,生成实的紊流场。在飞行仿真过程中,对预先生成的无因次紊流场进行有因次化,保证紊流场尺度和强度随飞行高度动态变化。运用基于对称扩展的紊流场扩展方法,保证生成的局部空间紊流场有效扩展为大范围连续紊流场。仿真结果表明:生成的三维紊流场在对称扩展前、后均符合Von Karman模型,且与基于紊流场相关函数矩阵的生成方法相比,新算法计算速度快,存储空间需求少,更适于实时飞行仿真。

轻型飞行模拟器运动平台自适应模糊反步控制

轻型飞行模拟器6自由度运动平台是典型的并联机器人系统,具有高度的非线性,对其进行运动控制是一项具有挑战性的工作。目前的研究大都只考虑了平台动态特性,但在实际应用场合执行器的动态特性不可忽视。针对轨迹跟踪这一典型控制任务,本文建立了考虑执行器动态特性的平台动力学模型。同时利用反步技术,提出了一种控制结构,综合使用了间接自适应模糊控制方法和计算力矩控制方法。该控制律不但能够对系统参数的变化做出实时的补偿,保证轨迹跟踪的稳定性和精度,而且无需解算复杂的回归矩阵,计算负荷小。通过对平台系统的实验表明,自适应模糊反步控制器跟踪精度优于传统的PD控制器,而且能对动平台负载的变化作出有效的补偿。