舵面系统间隙非线性气动弹性研究

间隙非线性对结构的气动弹性特性有重要的影响。传统线性气动弹性力学计算方法不能准确解决非线性系统的气动弹性问题。本文采用时域积分法计算舵面间隙非线性气动弹性,这种方法易于工程实现,为舵面系统(舵面与操纵机构)间隙非线性气动弹性稳定性和振动特性分析研究提供了一种有效的解决途径。

导弹舵机/舵面系统模态试验方法研究

针对导弹舵机/舵面系统非线性较强的特点,将"猝发随机法"和"纯模态法"相结合,得出准确测试舵机/舵面系统模态参数的模态试验方法。首先采用"猝发随机法"获取系统的频响函数估计,然后采用多参考最小二乘复频域(PolyMax)法进行模态参数识别,得到系统初步的模态参数,最后利用"纯模态法"剔除虚假模态,准确测试结构的模态参数。该方法提高了导弹舵机/舵面系统模态参数的识别质量和效率,为导弹颤振特性分析及气动伺服弹性分析提供了准确的动特性参数,具有重要的工程应用价值。

基于EEMD分解和多分类支持向量机的飞行器舵面系统故障诊断

为监测无人机舵面系统的工作状态,提出一种集合经验模态分解和后验概率下多分类支持向量机相结合的诊断方法。该方法将飞机方向舵的正常状态、松浮状态、损伤状态、卡死状态以及反向状态等5种典型工况下的输出信号作为研究对象,首先将采集到的信号进行集合模态经验分解,得到一系列成分简单的固有模态函数,然后分别计算各阶分量的能量值并以此构成信号特征矢量,最后以此作为输入信息建立基于后验概率的多分类支持向量机,进而判定飞机舵面系统的故障类型。仿真实验结果表明,该方法可以有效地应用于舵面系统的故障诊断。

无人机舵面负载模拟系统的小脑模型控制

为解决无人机舵面负载模拟系统中非线性和多余力矩扰动问题,利用小脑模型神经网络非线性逼近能力强、结构简单、适于实时控制等特点,采用小脑模型和传统PD(Proportional-Derivative)控制结合的复合控制策略,由小脑模型实现前馈控制,PD控制实现反馈控制,以保证在系统运行各阶段的控制精度.分析讨论了复合控制的不稳定性问题,研究了基于可信度分配和学习率自适应调整的改进型小脑模型的应用情况,提出一种适用于单输入单输出系统的简化小脑模型复合控制设计方法.仿真结果表明该方法有效地解决了小脑模型和PD复合控制的不稳定问题,改善了系统动态加载性能,并具有很好的抗干扰性能.

舵面电动加载系统的自适应CMAC复合控制

针对无人机舵面电动加载系统具有非线性及多余力矩的特点,提出了一种自适应CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller)神经网络与自适应神经元控制器并联构成复合控制结构.该控制策略以系统的指令输入和实际输出作为CMAC的激励信号,以系统的当前控制误差作为CMAC的训练信号.提出了利用误差在线自适应调整学习率的方法,消除了常规前馈型CMAC的过学习和不稳定现象.建立了无人机舵面电动加载系统的数学模型,给出了具体的控制结构和算法.仿真结果表明:该方法有效抑制了加载系统的多余力矩,增强了系统的稳定性,明显改善了舵面电动加载系统的动态性能.

基于颤振抑制要求的舵面作动系统设计

文章从技术、安全和适航要求角度分析了颤振抑制对舵面作动系统的要求,提出了作动系统频率、刚度、间隙、阻尼和余度配置等设计指标及确定方法,并以某机型副翼系统为例,从设计要求制订、系统构架、建模分析等方面,介绍了一种满足颤振抑制要求和适航安全性要求的作动系统的设计实现。

一种航空飞行器翼面检测系统设计

在飞机生产和对飞机进行飞行飞控性能试验的过程中,需要对飞机的副翼、襟翼、方向舵和升降舵等转动系统的偏转角传感器进行标定。舵面性能质量在飞行质量中发挥着至关重要的作用,为了完成对飞机全部舵面的检测,本文研制了一套自动检测装置。该检测装置通过对比当前偏转角与控制偏转角的差异,分析当前舵面和翼面偏转控制性能是否处于正常范围之内。大量试验证明,该检测装置能够很好地检测舵面性能。

协整系数矩阵的非平稳工程系统故障诊断应用研究

对于非平稳工程系统,若系统变量是一阶单整的,则可以建立变量间的协整关系模型,通过理论分析证明,协整系数矩阵可作为故障空间的特征参数用作系统的故障诊断。非平稳系统变量首先要通过单位根检验以证明其一阶单整,然后使用Johansen检验法估计出协整系数矩阵,即特征参数,使用一对多分类的支持向量机(SVM)算法进行故障数据的训练和测试。使用液压舵面故障仿真系统作为试验平台,使用输入指令、舵面角度等5个一阶单整的系统变量作为协整变量,其估计出的协整系数矩阵作为特征参数,结果表明协整系数矩阵作为特征参数,SVM作为数据分类方法,具有很好的故障分类效果。

某型炸弹制导化改造舵面及其操纵系统颤振分析

进行伺服系统的刚度试验,获得了舵面操纵系统的刚度, 依据试验数据构建了舵机伺服系统及舵面结构有限元模型,并进行了整个系统的固有频率计算, 结合固有频率计算结果,利用偶极子网格空气动力模型,进行舵面及操纵系统颤振计算。计算表明,随着海拔高度的升高,舵机及其操纵系统的颤振速度有所提高,颤振频率均为337Hz左右,颤振速度为500m/s左右。

风洞虚拟飞行试验技术初步研究

介绍了在航天空气动力技术研究院FD-10低速风洞中建立的风洞虚拟飞行试验系统,和对风洞虚拟飞行试验技术进行了验证性研究的情况。研究的目的是探索风洞虚拟飞行试验技术的原理和关键技术,包括组合式滚转轴承系统和舵面作动系统的缩比模型以及悬挂支撑系统技术。分别进行了模型滚转运动和偏航运动的风洞试验,对模型姿态随舵偏角变化的实时响应进行了风洞试验研究,验证了虚拟飞行的可行性,为建立生产型风洞的虚拟飞行试验装置打下了基础。