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准零风层新型临近空间浮空器区域驻留性能
被引量：
9
1
作者
邓小龙
李魁
+2 位作者
于春锐
杨希祥
侯中喜
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期5-12,共8页
以基于平流层底部的准零风层风场进行区域驻留的新型临近空间浮空器为研究对象,介绍了其工作原理和系统组成。通过建立动力学模型、高度调控模型和能源模型,分析浮空器在基于飞行速度约束和基于南北范围约束两种工作模式下的区域驻留能...
以基于平流层底部的准零风层风场进行区域驻留的新型临近空间浮空器为研究对象,介绍了其工作原理和系统组成。通过建立动力学模型、高度调控模型和能源模型,分析浮空器在基于飞行速度约束和基于南北范围约束两种工作模式下的区域驻留能力,并讨论浮空器在这两种工作模式下的动态能源特性。对长沙地区风场环境的研究结果表明,相对于无控自由飞行状态,浮空器在两种工作模式下均可实现100 km直径范围的长时驻留,基于飞行速度约束工作模式对能量的消耗更低。
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关键词
临近空间浮空器
准零风层
区域驻留
高度调控
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职称材料
基于平流层风场预测的浮空器轨迹控制
被引量：
12
2
作者
李魁
邓小龙
+1 位作者
杨希祥
侯中喜
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期1008-1018,共11页
平流层风场环境对浮空器设计和轨迹控制具有重要影响。针对平流层风场建模,以长沙地区2005—2010年的风场数据为例,首先采用本征正交分解(POD)方法对风场数据进行降阶处理;然后分别采用Fourier级数与BP神经网络算法对平流层风场进行预测...
平流层风场环境对浮空器设计和轨迹控制具有重要影响。针对平流层风场建模,以长沙地区2005—2010年的风场数据为例,首先采用本征正交分解(POD)方法对风场数据进行降阶处理;然后分别采用Fourier级数与BP神经网络算法对平流层风场进行预测,并对2种模型的预测精度进行比较分析;最后通过建立临近空间浮空器的动力学模型和高度调控模型,分析2种风场预测模型对浮空器轨迹控制的影响。研究结果表明,相对于Fourier预测模型,基于BP神经网络预测模型的预测精度更高,可信度更强,能够更好地为浮空器飞行轨迹控制提供参考价值。
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关键词
本征正交分解(POD)方法
FOURIER级数
BP神经网络算法
风场预测
临近空间浮空器
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职称材料
考虑螺旋桨动力学模型的临近空间飞艇控制
3
作者
郑学科
王晓亮
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期1428-1436,共9页
针对临近空间多螺旋桨组合浮空器存在螺旋桨期望推力与实际推力有偏差、能源利用率低、电机扭矩偏大的问题,在六自由度飞艇动力学模型的基础上考虑螺旋桨动力学模型.该模型直接将螺旋桨系统上的电机扭矩信号作为控制系统输入,建立关于...
针对临近空间多螺旋桨组合浮空器存在螺旋桨期望推力与实际推力有偏差、能源利用率低、电机扭矩偏大的问题,在六自由度飞艇动力学模型的基础上考虑螺旋桨动力学模型.该模型直接将螺旋桨系统上的电机扭矩信号作为控制系统输入,建立关于螺旋桨和电机的动力学方程,引入了由于外界扰动、螺旋桨桨盘来流速度不同所引起的螺旋桨推力损失动力学方程.基于非线性状态观测器的反馈控制方法对推力损失进行在线估计,使用李雅普诺夫稳定性理论,保证了螺旋桨和观测器系统的"输入-状态"稳定性.使用提出的方法与传统方法进行对比.仿真结果表明,采用该方法能够降低能耗并且更好地追踪参考位置坐标和欧拉角;较小的电机扭矩能够避免电机过早发生饱和问题.
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关键词
临近空间浮空器
螺旋桨
推力损失
非线性状态观测器
饱和
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职称材料
题名
准零风层新型临近空间浮空器区域驻留性能
被引量：
9
1
作者
邓小龙
李魁
于春锐
杨希祥
侯中喜
机构
国防科技大学空天科学学院
北京跟踪与通信技术研究所
出处
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期5-12,共8页
基金
国家部委基金资助项目(GFZX040201-1)
文摘
以基于平流层底部的准零风层风场进行区域驻留的新型临近空间浮空器为研究对象,介绍了其工作原理和系统组成。通过建立动力学模型、高度调控模型和能源模型,分析浮空器在基于飞行速度约束和基于南北范围约束两种工作模式下的区域驻留能力,并讨论浮空器在这两种工作模式下的动态能源特性。对长沙地区风场环境的研究结果表明,相对于无控自由飞行状态,浮空器在两种工作模式下均可实现100 km直径范围的长时驻留,基于飞行速度约束工作模式对能量的消耗更低。
关键词
临近空间浮空器
准零风层
区域驻留
高度调控
Keywords
near-space aerostat
quasi-zero wind layer
station-keeping
altitude control
分类号
V1 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
基于平流层风场预测的浮空器轨迹控制
被引量：
12
2
作者
李魁
邓小龙
杨希祥
侯中喜
机构
国防科技大学空天科学学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期1008-1018,共11页
基金
湖南省自然科学基金(2018JJ3590
2018JJ3587)~~
文摘
平流层风场环境对浮空器设计和轨迹控制具有重要影响。针对平流层风场建模,以长沙地区2005—2010年的风场数据为例,首先采用本征正交分解(POD)方法对风场数据进行降阶处理;然后分别采用Fourier级数与BP神经网络算法对平流层风场进行预测,并对2种模型的预测精度进行比较分析;最后通过建立临近空间浮空器的动力学模型和高度调控模型,分析2种风场预测模型对浮空器轨迹控制的影响。研究结果表明,相对于Fourier预测模型,基于BP神经网络预测模型的预测精度更高,可信度更强,能够更好地为浮空器飞行轨迹控制提供参考价值。
关键词
本征正交分解(POD)方法
FOURIER级数
BP神经网络算法
风场预测
临近空间浮空器
Keywords
proper orthogonal decomposition (POD) method
Fourier series
BP neural network algorithm
wind field prediction
near-space aerostat
分类号
V321.2 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
考虑螺旋桨动力学模型的临近空间飞艇控制
3
作者
郑学科
王晓亮
机构
上海交通大学航空航天学院
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期1428-1436,共9页
文摘
针对临近空间多螺旋桨组合浮空器存在螺旋桨期望推力与实际推力有偏差、能源利用率低、电机扭矩偏大的问题,在六自由度飞艇动力学模型的基础上考虑螺旋桨动力学模型.该模型直接将螺旋桨系统上的电机扭矩信号作为控制系统输入,建立关于螺旋桨和电机的动力学方程,引入了由于外界扰动、螺旋桨桨盘来流速度不同所引起的螺旋桨推力损失动力学方程.基于非线性状态观测器的反馈控制方法对推力损失进行在线估计,使用李雅普诺夫稳定性理论,保证了螺旋桨和观测器系统的"输入-状态"稳定性.使用提出的方法与传统方法进行对比.仿真结果表明,采用该方法能够降低能耗并且更好地追踪参考位置坐标和欧拉角;较小的电机扭矩能够避免电机过早发生饱和问题.
关键词
临近空间浮空器
螺旋桨
推力损失
非线性状态观测器
饱和
Keywords
stratospheric airship
propeller
thrust loss
nonlinear state observer
saturation
分类号
V411 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
准零风层新型临近空间浮空器区域驻留性能
邓小龙
李魁
于春锐
杨希祥
侯中喜
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
9
在线阅读
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职称材料
2
基于平流层风场预测的浮空器轨迹控制
李魁
邓小龙
杨希祥
侯中喜
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
考虑螺旋桨动力学模型的临近空间飞艇控制
郑学科
王晓亮
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
0
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职称材料
已选择
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