遥感卫星数据接收天线抗阵风扰动技术研究

为解决阵风扰动对遥感卫星数据接收站窄波束天线跟踪性能的影响问题,采用安装天线罩抗风、使用大惯量电机增加天线转动惯量以及优化跟踪策略等方法。通过阵风扰动建模、伺服电机与传动机构建模、控制环路建模以及Matlab仿真,得出减少阵风扰动影响的几种方法,比较几种方法的适用范围、优缺点和可实现性,得出解决遥感卫星数据接收站窄波束天线抗阵风扰动的结论,为以后的工程项目建设提供参考。

阵风扰动下大柔性飞行器姿态跟踪控制设计

大柔性飞行器是一类高空长航时飞行器,机翼展弦比大、柔性程度大。文中首先对非线性的大柔性飞行器模型进行线性化与降阶,之后对得到的模型进行模型参考自适应控制器的设计。在设计模型参考自适应控制律之前,首先设计线性二次型调节器(LQR)控制器,接着考虑不确定性,在LQR控制器的基础上,构造参考模型,设计模型参考自适应控制律。仿真结果显示,在阵风扰动下,模型参考自适应控制器能良好地跟踪俯仰角。

一种克服机载天线阵风扰动的方法

随着机载卫星通信的发展,为解决阵风扰动对高空飞行的机载天线跟踪性能的影响,确保通信信道稳定,采用伺服控制策略,研究阵风作用于飞机时,在飞行控制器的作用下所产生的姿态响应、阵风扰动建模、飞机阵风扰动建模、天线伺服控制建模及利用Simulink阵风模型对载机阵风扰动进行仿真,得出采用LQG+PI的方法。该方法可有效提高干扰抑制度,改善动态性能,为以后的工程验证提供参考分析。

我国首次模拟阵风环境的主动减缓飞行试验顺利完成

为尽可能地解决飞机在飞行遭遇气流产生颠簸时的安全问题,中国航天科工集团三院三部十七室近日在河北保定郊区完成了国内首次模拟阵风环境的主动减缓飞行试验,实现了阵风响应降低20%的良好验证效果,验证了主动控制技术的有效性,可用于改善飞机操控的稳定性。阵风载荷是大气扰动的客观存在,包括离散阵风、连续阵风和风切变等多种形式。受阵风扰动的影响,飞机飞行时发生颠簸,导致结构产生剧烈变动的情况,易造成结构破坏、疲劳等问题,可能形成安全隐患。

风电场接入电力系统容量的研究

为了确定给定电网允许接入的风电场最大装机容量,提出应用稳态分析和暂态校验相结合的方法。在稳态分析中对风电场的处理采用根据风速确定有功,根据有功和节点电压初值确定无功的方法,能够准确反映风电机组的无功电压特性;在暂态校验中考虑了阵风、渐变风及系统故障方式的影响,确定能使系统保持暂态稳定的风电场容量;对实际电力系统的仿真计算结果表明,利用所提方法确定的风电场最大接入电力系统容量,可以保证风电场自身及系统运行的稳定性。

电网接受风电能力的研究

在风电场接入电力系统规划设计阶段需要解决的首要问题是确定给定电网中允许接入的风电场最大装机容量。此处采用稳态分析与暂态分析相结合的方法,稳态分析对风电场进行处理时,根据风速确定有功,再由有功和节点电压初值确定无功;暂态分析中考虑了阵风、渐变风及系统故障方式的影响,确定能使系统保持暂态稳定的风电场容量。使用电力系统综合分析程序(PSASP)软件,对实际电力系统进行仿真,结果表明风电场的功率因数、并网联络线和风机的布置、风电场接入点的短路容量、阵风和渐变风的干扰、系统故障等因素都影响风电场的接入容量。

无人直升机鲁棒跟踪解耦飞行控制研究

综合考虑直升机不确定性、阵风扰动影响及飞行品质规范对直升机操纵品质的要求,提出了一种基于跟踪解耦的无人直升机鲁棒控制方法。以直升机的稳定性导数及控制导数的有界区间摄动来描述系统的不确定性,通过将不确定性系统的跟踪控制问题转化为增广系统的鲁棒状态反馈镇定问题,以线性矩阵不等式(LM I)形式给出了无人直升机鲁棒跟踪解耦控制器存在的充分条件。基于鲁棒跟踪解耦控制方法设计了直升机平移速度指令(TRC)飞行控制器,并结合直升机操纵品质规范ADS-33E对系统性能进行了评估,分析结果表明了鲁棒跟踪解耦控制方法的有效性。

浪花和飞沫水滴在海面大风边界层中的垂直传输

对我们在南海海域建立的大气边界层观测站的资料进行分析表明,在冷涌和热带气旋(包括强台风)过境的大风期间,在边界层底层10 min平均的水平风速ū基本不随高度而变,甚至大都伴随有明显的上升气流。而且风场脉动中含有强相干性的阵风扰动(vg,频率位于1/60~1/600 Hz频段),以及近于随机性的高频湍流脉动(v_t,频率大于1/60 Hz),它们的特性以及都可以很好地用水平风速ū来参数化表示。取实测的(ū,)和脉动v′=v_g+v_t,或取实测的ū与参数化的v_g、v_t和,应用拉格朗日随机模式作数值模拟,结果表明:由破头浪发射出来的浪花和飞沫水滴(半径r_p为10~500μm)有相当大的一部分可以飞离大气底层而进入100 m高以上的大气中,继而对进入大气中的海盐气溶胶通量有重要贡献,不可以被忽略。在水滴的垂直传输过程中,阵风扰动起了极重要的作用,而在>0且较显著时更起重要作用。我们对上扬率(可上升至100 m以上高度的水滴数与由海面发射出的水滴数之比)作出了初步的参数化公式,有很高的精度,主要的参量是无量纲量ū~2/(r_gp),其中r_p和g分别是水滴半径和重力加速度。

高精度雷达天线自抗扰控制技术研究

针对阵风扰动影响高精度雷达天线指向和跟踪性能,提出基于ADRC的阵风扰动补偿设计方案。结合天线速度环数学模型结构,分析了选用ADRC的原因;针对速度环存在时滞,基于Smith输出预估器进行设计,从而使输入到输出之间变成无时滞的惯性环节;对输入指令进行过渡过程预处理、并基于扩张状态观测器和高增益控制器对控制系统分别进行状态观测和控制律设计;仿真分析和工程现场测试表明,基于ADRC可实现对阵风扰动的有效抑制。