基于干扰观测器的机电伺服系统PI控制策略

空气舵机电伺服系统的主要任务是接收控制指令,并驱动负载按指令角度摆动,在各类航空航天飞行器中具有越来越广泛的应用价值。然而在运行过程中存在的未知干扰给机电伺服系统高精度控制带来了巨大挑战。针对这一问题,提出基于干扰补偿的空气舵机伺服系统控制策略。首先进行空气舵机电伺服系统模型分析,其次运用径向基函数设计神经网络的状态观测器,将不可测量的舵面角度用估计值替代进行反馈控制,最后应用Lyapunov方法分析了有限时间收敛条件。仿真结果表明:与传统电机角度反馈相比,所提出的控制策略使空气舵机电伺服系统的稳态误差减少97%以上。

潜艇静力矩作用下垂直面的操纵运动特性分析

[目的]针对潜艇垂直面操舵潜浮机动模式中存在的低航速下艉升降舵变深能力差,以及艉升降舵卡舵和遭遇海水密度断崖时挽回困难的问题,开展静力矩操纵方式的机理性研究。[方法]首先,通过理论分析证明采用静力矩操纵方式可以消除艉升降舵的逆速现象;然后,对潜艇采用静力矩和舵水动力操纵方式实施上浮机动过程进行数值模拟。[结果]结果显示,采用静力矩操纵方式能使潜艇在低航速下保持良好的垂直面机动性能,消除艉升降舵的逆速现象,并可避免潜艇在高航速下产生过大的纵倾角;同时,还能改善卡舵和掉深这2种紧急情况下的挽回效果。[结论]采用静力矩操纵方式有利于提高潜艇的机动性和安全性,研究结果可为潜艇的操纵能力设计提供参考。

基于风险预测的飞行安全操纵空间构建方法

提高驾驶员在复杂气象环境和系统故障等条件下的情景感知能力是保障飞行安全的有力措施。基于人-机-环动力学仿真,综合计算操纵指令下预测时间段内多个飞行安全参数风险变化趋势,通过飞行安全参数风险度的叠加,得到该飞行情形下的飞行安全谱和飞行风险概率。通过并行仿真计算整个操纵空间内的飞行风险拓扑云图,构建飞行安全操纵空间,引导驾驶员正确操纵。分析了结冰环境下和舵面卡阻故障模式下的飞行安全操纵空间、事故机理和主要敏感参数。仿真结果表明,外部环境突变或突发系统故障可导致飞行安全操纵空间缩减甚至畸变。飞行安全操纵空间的提出可为驾驶员在复杂条件下的安全操纵提供直观全面的参考,提高驾驶员的情景感知能力,也可为事故演化提供可视化的分析方法。

潜艇升降舵卡时高压气使用决策分析

在潜艇垂直面运动数学模型的基础上,仿真分析潜艇在不同航速下操单舵和操双舵时的运动特性,对不同航速下的不同艉升降舵舵卡情况进行应急挽回操纵仿真实验,通过比较,总结出潜艇必须使用高压气进行挽回的舵卡情况,提出舵卡时的高压气供气方案,绘制成"艉舵卡挽回操纵高压气使用需求图";通过对典型舵卡情况进行供气挽回仿真实验,验证供气方案的可行性。

潜艇方向舵对艉升降舵舵卡的挽回操纵仿真分析

为分析潜艇方向舵对艉升降舵卡下潜大舵角的影响,建立潜艇水下空间运动及舵卡均衡模型,仿真分析表明,潜艇艉舵卡下潜舵大舵角后,立即减速并使用"方向舵满舵+艏上浮舵满舵"的抗沉措施在中低航速时是一种有效的挽回艉舵卡下潜满舵的手段。

潜艇操纵面卡位时的操纵

分析了潜艇引起舵卡的原因、产生的后果 ,阐明了方向舵、升降舵分别卡位时的正确的操纵方法 ,以及如何预防舵卡故障的发生。

潜艇空间运动操纵方式及安全性分析

分析潜艇空间运动典型的操纵方式和运动特性及尾升降舵卡故障和挽回方式。

基于航程的方向舵卡死飞机任务放弃杀伤判定方法

为研究导弹打击引起的方向舵卡死对飞机执行任务能力的影响,提出了一种基于航程的任务放弃杀伤判定方法.考虑方向舵卡死引起的纵横向气动耦合,论述飞机配平过程;基于受损飞机配平解,计算剩余飞行航程;根据任务剖面确定航程阈值,对比飞机剩余航程与阈值判定是否造成任务放弃杀伤.设置仿真算例,求解不同卡死角下飞机的航程损失,验证了所提任务放弃判定方法的可行性.研究结果表明,小角度卡死引起的航程损失较小,随着卡死角度增大航程损失迅速增加并最终导致任务放弃杀伤,且航程损失能够高达50%.

飞机方向舵卡阻对飞行安全的影响分析

针对飞机方向舵出现卡阻时对飞机飞行安全性的影响问题,对空中及地面不同飞行阶段的飞行情况进行仿真计算,得到方向舵出现卡阻的偏角范围,给出了飞机在方向舵卡阻时的安全等级。并在工程模拟器上进行了方向舵卡阻安全性试飞验证,结果表明,分析结果与试飞结果一致,该分析方法和思路正确,可用于飞机的安全性分析。

X舵潜艇舵卡故障下挽回控制策略研究

为了解决X舵潜艇舵卡时挽回控制的问题,应用了某型X舵潜艇六自由度运动模型。分析了X舵潜艇的控制规则、控制权限动态分配机制,解决了当潜艇因舵卡存在力和力矩不平衡时的模糊控制问题,设计了一种适用于X舵潜艇舵卡故障挽回的模糊控制系统。模糊控制器的设计对比了三角和正态两种隶属函数,通过仿真计算,表明三角模糊器的性能更优,控制效果更佳。同时针对X舵潜艇卡单舵、双舵最大舵角时的情况进行了仿真计算,结果表明X舵单、双舵卡下潜满舵时,采用舵卡故障挽回系统能够较好地对深度和纵倾进行挽回,而对于横倾和航向的挽回取舍需要视不同的舵卡数量而定。

CJ1飞行训练设备操纵系统故障浅析

操纵系统是飞行模拟训练设备的重要组成部分,本文介绍了CJ1飞行模拟训练器操纵系统的组成、工作原理和控制法则,最后以CJ1飞行模拟训练器的左侧方向舵卡阻故障为例,介绍了典型的操纵故障的排除方法,故障排除后进行方向舵的QTG测试。测试结果表明,左侧方向舵故障得到了解决,满足飞行要求。