直升机非线性运动方程及其数值分析

基于牛顿法建立了单旋翼带尾桨直升机的非线性运动方程 ,提出了一种求解直升机非线性运动方程的数值方法。建立方程时 ,用欧拉角描述直升机在空中的姿态 ,旋翼采用有挥舞铰且在铰上带有弹性约束的模型 ,桨盘处的入流采用线性模型。通过对一算例直升机的操纵响应进行数值仿真 ,将非线性与小扰动线性化的直升机运动方程进行了对比分析。结果表明 :从操纵输入到随后的 2s左右 ,非线性和小扰动线性化的直升机运动方程的计算结果非常接近 ,但在此之后 ,非线性运动方程的计算结果更能反映直升机的运动规律。

基于MATLAB／SIMULINK的临近空间飞行器气动力／直接力组合控制系统分析

讨论了临近空间飞行器的一种建模思路和控制方法，作为一种预研的策略。用小扰动线性化模型简化临近空间飞行器，并分析其气动特性。设计气动力和气动力／直接力两套控制系统，重点分析确定了点火时间和喷气量。用MATLAB／SIMULINK仿真了具体实例，仿真结果表明，采用气动力／直接力组合控制系统达到控制指标，满足被控对象的过载要求。

一种微小型无人飞行器系统的建模与仿真

建立了微小型无人飞行器的数学模型,并利用小扰动原理对此非线性强耦合系统进行了线性化处理,由于传统的PID控制是建立在线性化模型的基础上的,无人机的飞行有各种不确定性,这便需要一种鲁棒性强的控制算法。采用了H2/Hinf控制算法,得到了较好的仿真结果,验证了这种算法在无人机中应用的优越性。

基于下垂控制模式的独立微电网小干扰稳定分析

从电力系统的运行原理出发,开展独立微电网系统运行稳定性研究对于促进分布式发电技术的发展具有重要意义。针对独立微电网系统运行稳定性问题,以李雅普若夫判据和特征值分析法为基础,对基于下垂控制模式的独立微电网系统的小扰动问题展开分析。首先,构建基于下垂控制模式的独立微电网系统数学建模,并基于线性化理论进行小扰动线性化分析,得到系统小扰动线性化状态矩阵;其次,基于李雅普若夫判据理论,对系统小扰动线性化状态矩阵的特征值进行分析,并逐一改变系统各个参数取值范围得到状态矩阵特征值变化的根轨迹;最后,基于状态矩阵特征值变化根轨迹确定系统各参数初步优化结果,并对比各参数优化前后的系统状态矩阵特征值分布情况,理论分析及实验验证表明初步优化后的系统运行可靠性增强。该研究成果可为微电网控制参数的优化选取提供思路和方法。

基于下垂控制的独立微电网稳定性研究

在孤立情况下,微电网系统能否保持小扰动稳定是判断独立微电网系统是否具有稳定性的重要判据之一。对基于下垂控制(DC)的独立微电网小扰动稳定性问题展开分析。建立独立微电网DC数学建模,并基于线性化理论进行小扰动线性化分析,得到系统小扰动线性化状态矩阵;基于李雅普诺夫判据理论,对系统小扰动线性化状态矩阵的特征值进行分析,得到状态矩阵特征值变化的根轨迹;基于状态矩阵特征值变化根轨迹确定系统各参数初步优化结果,并对比各参数优化前后的系统状态矩阵特征值分布情况,通过理论分析及实验验证表明初步优化后的系统运行可靠性增强。

临近空间飞行器建模及气动力/RCS组合控制系统仿真

针对临近空间飞行器飞行环境、动力特性复杂的特点,提出了临近空间飞行器的一种简化建模思路,并在此基础上设计控制方法。用小扰动线性化模型简化临近空间飞行器,并分析其气动特性。设计气动力和气动力/直接力两套控制系统,重点分析确定了点火时间和喷气量。用Matlab/Simulink进行仿真,仿真结果表明,采用气动力/直接力组合控制系统达到控制指标,满足被控对象的过载要求。