非线性非定常气动力的模糊逻辑建模方法

建立了非线性非定常气动力的模糊逻辑模型。利用大迎角俯仰及滚转振荡气动力验证了模型的有效性。结果表明:该模糊逻辑模型对非定常气动力有很好的预测能力;利用模糊逻辑方法可建立包括非基本运动状态变量在内的多变量非线性非定常气动力的数学模型。

多变量非线性非定常气动力的模糊逻辑模型

应用模糊逻辑算法 ,建立了带升降舵偏角影响的非线性非定常气动力模糊逻辑模型 ,并进行了验证。结果表明 :所建立的非定常气动力模糊逻辑模型有较强的预测能力。此方法为今后建立多变量、复杂运动的非线性非定常气动力数学模型 ,提供很好的借鉴。

过失速机动的模糊逻辑建模仿真

对模糊逻辑建模方法进行了深入的研究,讨论了非定常气动力的模糊逻辑建模与参数辨识方法,针对其在飞机非定常气动力建模与辨识中的应用提出新的思路,使之更具有实用性,并应用于实际算例的计算分析中.利用振荡三角翼的试验数据建立了非定常气动力的两种模糊逻辑模型:一种采用减缩频率进行建模,另一种考虑时间历程对非定常气动力的影响.结果表明,所建立模糊逻辑模型的计算结果与实验数据结果符合较好.采用这两种不同的模糊逻辑模型对飞机的眼镜蛇机动进行了模拟、仿真,检验了模型的实用性.

基于模糊聚类的模糊神经网络在非定常气动力建模中的应用

建立了一种基于模糊聚类的模糊神经网络模型。该模型利用模糊聚类技术确定系统的模糊空间和模糊规则数 ,利用BP算法调整模糊神经网络的权系数。应用该模型对某飞机模型做俯仰 滚转耦合运动的非定常气动力进行了辨识。结果表明 ,基于模糊聚类的模糊神经网络计算速度快 ,辨识结果与实验结果符合较好。用模糊聚类技术可以解决模糊神经网络的结构辨识问题 。

飞行器气动隐身一体化设计方法研究

针对典型的翼身组合体飞行器构型,对飞行器气动隐身一体化设计的具体实现方法进行了探索。通过采用面元法计算飞行器气动性能,采用物理光学方法来计算其雷达散射截面积,实现了基于遗传算法的飞行器气动性能与隐身性能两个目标函数之间的折衷与优化。并在此基础上建立了上述算法的并行处理方法;提出了旨在提高优化计算效率的响应面方法,在响应面方法中,响应函数模型分别采用了神经网络模型和模糊逻辑模型来进行构造,对设计算例均得出了比较好的优化设计计算结果。

非定常气动力辨识的模糊逻辑方法

提出了用内部函数和二次型隶属函数对非线性非定常气动力进行模糊逻辑建模与辨识的方法 ,分别用 F- 18和 F- 16飞机强迫振荡的实验数据建立了非线性非定常气动力模型 ,讨论了隶属函数导数的连续性对模糊逻辑模型精度的影响 ,并与已有的 Fourier模型和非线性代数模型进行了比较。结果表明 ,文中提出的建模方法能够给出更为满意的结果。

非定常气动力对飞行动力学特性影响分析

在模糊逻辑非定常气动力建模的基础上,研究了非定常气动力对飞行动力学特性的影响。首先分析了非定常气动模型与定常气动模型的差别。其次采用分支分析方法,对带定常与非定常气动模型的飞行动力学系统的陡尾旋状态平衡分支图进行计算、比较与分析,并通过仿真对结果进行验证。研究表明,在大迎角状态下,非定常气动模型与定常气动模型存在较大的差别,对飞行动力学特性将产生一定的影响,需要在大迎角控制律设计中考虑非定常气动力的影响。

非定常自由来流对飞机过失速机动特性的影响研究

在南航非定常风洞内,对三角翼模型在定常和非定常自由来流中做俯仰运动的动态气动特性进行了实验研究。利用模糊逻辑建模方法,对实验获得的非定常气动力数据进行了建模,并将非定常气动力模型应用于过失速机动中70°迎角定直飞行的仿真计算,分析了含自由来流非定常变化影响的非定常气动力数据对过失速机动飞行特性产生的影响。研究表明,考虑自由来流非定常变化的非定常气动力对飞机飞行过程中运动参数的变化和控制律设计都产生较大影响。因此在新一代战斗机的设计、研制中,深入研究飞机的非定常气动特性是十分必要的。

基于模糊逻辑方法的涵道风扇飞行器非定常气动力建模及应用

为研究涵道风扇飞行器过渡阶段飞行特性,使用CFD方法,通过叶素理论和滑移网格技术,求解涵道风扇飞行器定常状态气动力及俯仰非定常状态气动力,并计算了升降舵偏角对气动力的影响。将CFD计算数据作为训练样本,使用模糊逻辑方法建立了涵道风扇飞行器纵向非定常气动力模型,该模型考虑了涵道风扇飞行器俯仰运动时的非定常效应及气动力与发动机转速的耦合效应,对涵道风扇飞行器非定常气动力具有较高精度的描述。使用该模型求解涵道风扇飞行器六自由度方程,进行时域仿真,仿真结果表明涵道风扇飞行器高度和速度的指令跟踪性能良好,低速飞行性能良好,过渡阶段姿态稳定。

高超声速飞行器地面颤振评估技术研究

针对高超声速飞行器飞行过程中颤振边界变动范围大、试验测试难的问题,本文开展了考虑气动热效应的翼面结构地面颤振试验技术研究。首先基于工程法对结构所受的气动加热进行了分析,在此基础上开展了结构的热颤振特性评估并作为地面颤振试验结果的参考标准。考虑实际飞行中结构温升效应影响,建立了基于多工况点的气动力综合优化降阶算法,确保了整个温升过程的气动力模拟的精度。通过建立基于模糊逻辑比例、积分和微分(Proportional integral derivative,PID)控制的多点协调控制系统,实现了温升过程中时变系统的激振力控制器设计。最终搭建了地面颤振试验系统,按照典型飞行状态对结构的热颤振特性进行了测试,试验测试结果与仿真结果对比相对误差约10%。

基于模糊逻辑方法的风力机动态失速研究

基于模糊逻辑数学方法建立了风力机动态失速模型,用于计算风力机翼型的非定常气动载荷。以风力机翼型S809为算例进行了非定常气动载荷的计算。计算结果表明:基于模糊逻辑的动态失速模型得到的预测结果与试验数据吻合良好,且比Leishman-Beddoes模型具有更高的预估精度,能够捕捉风力机翼型动态失速的细节特征,从而证明了该方法的正确性和有效性。

基于大振幅运动非定常空气动力的动导数仿真

以模型大振幅运动风洞实验数据为依据,采用动导数仿真方法,对模型绕体轴的滚转阻尼导数进行研究。着重研究模型滚转阻尼导数的正负值与模型大振幅运动滚转力矩迟滞环方向之间的关系。结果表明,滚转阻尼导数和非定常滚转力矩之间变化规律是一致的。说明大振幅运动风洞试验结果中包含了模型的动稳定特性。

基于模糊逻辑原理的非定常空气动力建模研究

以模型大振幅运动风洞试验数据为依据,对近几年来非定常空气动力建模中常用的模糊逻辑建模方法进行改进,使得建模速度更快、模型精度更高.在进行非定常空气动力建模研究中,主要对模糊逻辑建模方法中的求解内部函数系数矩阵的方法进行了改造,采用了一种新的直接法求解内部函数的系数矩阵,首先将求解内部函数的方程简化成一线性方程组,然后采用奇异值分解法(SVD)求解线性方程组.分别采用改进前后的两种方法,对两组非定常气动力数据在不同结构下进行模糊逻辑建模并进行比较.结果表明,相对于过去采用的牛顿法,新的求解方法无论在求解速度还是在计算精度上都得到了显著提高.

一种改进的非定常气动力模糊逻辑建模方法

针对飞机过失速机动时气动力和气动力矩出现严重的非线性、耦合性和迟滞性等现象,提出了一种改进的模糊逻辑非定常气动力建模方法。该方法基于大幅振荡风洞实验数据分析结果,充分考虑了影响飞机气动力和气动力矩的不同因素,通过二次型隶属度函数将迎角、迎角导数、迎角二阶导数、侧滑角和缩减频率等转化为模糊输入,将模糊规则计算出的气动力和气动力矩作为模糊输出。与其他方法相比,该方法能够对模糊逻辑模型的结构和参数统一辨识,通用性强,模型精度满足给定的多层相关系数要求。最后,根据奇异摄动理论,设计了时标分离的动态逆控制律,采用了串接链方法实现过驱动系统的舵面偏转分配。通过对比常规气动力和非定常气动力下典型的"眼镜蛇"机动仿真结果,说明了过失速机动时建立精确非定常气动力模型的必要性,也验证了动态逆方法对于非线性系统有良好的控制效果。

耦合模糊逻辑和CFD方法的带襟翼翼型非定常气动力建模

如何高效准确地设计带襟翼翼型的非定常气动特性是主动后缘襟翼技术应用于旋翼减振降噪、性能改进及主操纵的一个关键问题。首先通过CFD方法计算了带襟翼翼型的非定常气动特性,与风洞试验数据对比验证计算结果的正确性。进一步耦合模糊逻辑方法和CFD计算结果,建立带襟翼翼型非定常气动力的快速计算模型,分别采用牛顿迭代法和正向步进搜索算法对模糊逻辑模型进行参数辨识和结构辨识。以SA349旋翼翼型加装襟翼为对象,对比了模糊逻辑模型对襟翼1Ω和2Ω振荡的带襟翼翼型非定常气动力的预测结果与CFD计算数据。结果表明:带襟翼翼型非定常气动力模糊逻辑模型与CFD计算数据吻合良好,且有很高的计算效率,证明了该方法的正确性和有效性。