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面向变构型飞行器的强化学习位置姿态一体化控制方法
被引量:
2
1
作者
路坤锋
贾晨辉
+3 位作者
黄旭
刘晓东
柳嘉润
王昭磊
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1100-1110,共11页
针对变构型飞行器在飞行过程中由于构型发生改变导致其质心、气动力、转动惯量和气动力矩以及飞行器的抗扰能力等参数或特性发生变化,对飞行器飞行控制品质产生较大影响的问题,提出一种基于强化学习的变构型飞行器一体化位置姿态控制方...
针对变构型飞行器在飞行过程中由于构型发生改变导致其质心、气动力、转动惯量和气动力矩以及飞行器的抗扰能力等参数或特性发生变化,对飞行器飞行控制品质产生较大影响的问题,提出一种基于强化学习的变构型飞行器一体化位置姿态控制方法,通过孪生延迟深度确定性策略梯度(TD3)强化学习算法训练神经网络控制律,实现变构型飞行器的一体化位置姿态控制。算法通过数学仿真与飞行试验进行了验证,仿真结果与飞行试验结果表明,该算法所设计的神经网络控制律能够实现变构型飞行器的一体化位置姿态控制,并对于外界干扰具有较强的适应能力。
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关键词
强化学习
变构型飞行器
位置控制
姿态控制
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职称材料
一种“可抛机翼”变构型飞行器设计与性能分析
被引量:
3
2
作者
云涛
史志伟
+2 位作者
童晟翔
陈臻
孙全兵
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期126-134,共9页
变构型飞行器可以通过改变自身构型在不同的飞行条件下同时具备良好的气动特性,从而适应不同的任务需求和飞行环境。针对传统变构型方式会增加飞行器质量和结构复杂度的问题,设计了一种具有“可抛机翼”的变构型飞行器,其常规构型可实...
变构型飞行器可以通过改变自身构型在不同的飞行条件下同时具备良好的气动特性,从而适应不同的任务需求和飞行环境。针对传统变构型方式会增加飞行器质量和结构复杂度的问题,设计了一种具有“可抛机翼”的变构型飞行器,其常规构型可实现高亚声速巡航,在抛离机翼后变为弹体达到超声速,用于末段突防、打击等军事用途,针对变构型前后2种状态进行不同飞行条件下的数值计算,初步评估该飞行器的气动性能,再通过飞行仿真模拟飞行器从抛离机翼到加速冲杀的全过程。研究结果表明:这种飞行器可以通过构型的改变适应不同的飞行环境,为高速变构型飞行器的构型设计提供参考。
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关键词
飞行器
设计
变构型飞行器
数值模拟
超声速
飞行
飞行
仿真
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职称材料
宽速域变构型高超声速飞行器气动特性研究
被引量:
15
3
作者
张登成
罗浩
+1 位作者
张艳华
郑无计
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期128-134,共7页
为解决高超声速飞行器在低/跨/超声速时气动特性不佳的问题,实现水平起降、跨速域飞行的目标,设计了一种宽速域变构型高超声速飞行器。采用数值计算的方法对飞行器的低速、超声速和高超声速气动特性和典型流场进行了研究分析,得到了升...
为解决高超声速飞行器在低/跨/超声速时气动特性不佳的问题,实现水平起降、跨速域飞行的目标,设计了一种宽速域变构型高超声速飞行器。采用数值计算的方法对飞行器的低速、超声速和高超声速气动特性和典型流场进行了研究分析,得到了升力系数、阻力系数和升阻比随攻角和马赫数的变化规律。结果表明,飞行器在低速和高超声速时的气动特性较好,最大升阻比分别为15.37和4.08,低速时连接翼提供了高升力,高超声速时乘波效果显著;超声速时,阻力系数和升阻比受马赫数影响较大,最大升阻比为4.8。数值计算的结果表明飞行器在全速域范围内气动特性较好,在保证高超声速良好气动特性的前提下,提升了低/跨/超声速性能。
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关键词
高超声速
变构型飞行器
气动特性
流场分析
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职称材料
基于高阶浸入边界法的变构型非定常气动仿真方法研究
4
作者
陈海鹏
顾祥玉
+2 位作者
王鑫蔚
秦剑
吴杰
《宇航学报》
北大核心
2025年第3期473-484,共12页
在航空航天领域,变构型飞行器可在大范围速域和空域中均保持良好的气动特性。在跨域飞行任务中,变构型是突破固定构型飞行器性能边界的有效途径,具有良好的应用前景。然而,在飞行器变形过程中,由物面边界动态变化引起的非定常气动特性...
在航空航天领域,变构型飞行器可在大范围速域和空域中均保持良好的气动特性。在跨域飞行任务中,变构型是突破固定构型飞行器性能边界的有效途径,具有良好的应用前景。然而,在飞行器变形过程中,由物面边界动态变化引起的非定常气动特性给仿真带来了严峻挑战。将浸入边界法(IBM)与高阶通量重构方法相结合,发展了一种适用于变构型飞行器变形过程的非定常气动仿真方法,大幅降低了模拟物面边界运动的动态计算网格生成难度,同时可实现对流场细节的精细化捕捉。采用运动圆柱与静止激波的相互作用过程、NACA0012翼型俯仰振荡运动以及机翼投弹3个案例,对高阶IBM方法进行了验证。最后,将该方法应用于类X-37B飞行器翼面展开过程的仿真,研究飞行攻角、折叠角速度对飞行器非定常气动特性的影响。
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关键词
通量重构
浸入边界法(IBM)
折叠翼
变构型飞行器
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职称材料
题名
面向变构型飞行器的强化学习位置姿态一体化控制方法
被引量:
2
1
作者
路坤锋
贾晨辉
黄旭
刘晓东
柳嘉润
王昭磊
机构
北京航天自动控制研究所
宇航智能控制技术全国重点实验室
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1100-1110,共11页
基金
国家自然科学基金(U21B2028)。
文摘
针对变构型飞行器在飞行过程中由于构型发生改变导致其质心、气动力、转动惯量和气动力矩以及飞行器的抗扰能力等参数或特性发生变化,对飞行器飞行控制品质产生较大影响的问题,提出一种基于强化学习的变构型飞行器一体化位置姿态控制方法,通过孪生延迟深度确定性策略梯度(TD3)强化学习算法训练神经网络控制律,实现变构型飞行器的一体化位置姿态控制。算法通过数学仿真与飞行试验进行了验证,仿真结果与飞行试验结果表明,该算法所设计的神经网络控制律能够实现变构型飞行器的一体化位置姿态控制,并对于外界干扰具有较强的适应能力。
关键词
强化学习
变构型飞行器
位置控制
姿态控制
Keywords
Reinforcement learning
Morphing flight vehicle
Position control
Attitude control
分类号
V249.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
一种“可抛机翼”变构型飞行器设计与性能分析
被引量:
3
2
作者
云涛
史志伟
童晟翔
陈臻
孙全兵
机构
南京航空航天大学航空学院
出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期126-134,共9页
文摘
变构型飞行器可以通过改变自身构型在不同的飞行条件下同时具备良好的气动特性,从而适应不同的任务需求和飞行环境。针对传统变构型方式会增加飞行器质量和结构复杂度的问题,设计了一种具有“可抛机翼”的变构型飞行器,其常规构型可实现高亚声速巡航,在抛离机翼后变为弹体达到超声速,用于末段突防、打击等军事用途,针对变构型前后2种状态进行不同飞行条件下的数值计算,初步评估该飞行器的气动性能,再通过飞行仿真模拟飞行器从抛离机翼到加速冲杀的全过程。研究结果表明:这种飞行器可以通过构型的改变适应不同的飞行环境,为高速变构型飞行器的构型设计提供参考。
关键词
飞行器
设计
变构型飞行器
数值模拟
超声速
飞行
飞行
仿真
Keywords
aircraft design
variant configuration aircraft
numerical simulation
supersonic flight
flight simulation
分类号
TJ85 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
V221.8 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
宽速域变构型高超声速飞行器气动特性研究
被引量:
15
3
作者
张登成
罗浩
张艳华
郑无计
机构
空军工程大学航空工程学院
出处
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期128-134,共7页
文摘
为解决高超声速飞行器在低/跨/超声速时气动特性不佳的问题,实现水平起降、跨速域飞行的目标,设计了一种宽速域变构型高超声速飞行器。采用数值计算的方法对飞行器的低速、超声速和高超声速气动特性和典型流场进行了研究分析,得到了升力系数、阻力系数和升阻比随攻角和马赫数的变化规律。结果表明,飞行器在低速和高超声速时的气动特性较好,最大升阻比分别为15.37和4.08,低速时连接翼提供了高升力,高超声速时乘波效果显著;超声速时,阻力系数和升阻比受马赫数影响较大,最大升阻比为4.8。数值计算的结果表明飞行器在全速域范围内气动特性较好,在保证高超声速良好气动特性的前提下,提升了低/跨/超声速性能。
关键词
高超声速
变构型飞行器
气动特性
流场分析
Keywords
hypersonic
morphing vehicle
aerodynamic characteristics
flow field analysis
分类号
V211 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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
基于高阶浸入边界法的变构型非定常气动仿真方法研究
4
作者
陈海鹏
顾祥玉
王鑫蔚
秦剑
吴杰
机构
中国运载火箭技术研究院
南京航空航天大学空动力学系
出处
《宇航学报》
北大核心
2025年第3期473-484,共12页
基金
国家自然科学基金项目(92471205)。
文摘
在航空航天领域,变构型飞行器可在大范围速域和空域中均保持良好的气动特性。在跨域飞行任务中,变构型是突破固定构型飞行器性能边界的有效途径,具有良好的应用前景。然而,在飞行器变形过程中,由物面边界动态变化引起的非定常气动特性给仿真带来了严峻挑战。将浸入边界法(IBM)与高阶通量重构方法相结合,发展了一种适用于变构型飞行器变形过程的非定常气动仿真方法,大幅降低了模拟物面边界运动的动态计算网格生成难度,同时可实现对流场细节的精细化捕捉。采用运动圆柱与静止激波的相互作用过程、NACA0012翼型俯仰振荡运动以及机翼投弹3个案例,对高阶IBM方法进行了验证。最后,将该方法应用于类X-37B飞行器翼面展开过程的仿真,研究飞行攻角、折叠角速度对飞行器非定常气动特性的影响。
关键词
通量重构
浸入边界法(IBM)
折叠翼
变构型飞行器
Keywords
Flux reconstruction
Immersion boundary method
Folding wing
Morphing flight vehicle
分类号
V475.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向变构型飞行器的强化学习位置姿态一体化控制方法
路坤锋
贾晨辉
黄旭
刘晓东
柳嘉润
王昭磊
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种“可抛机翼”变构型飞行器设计与性能分析
云涛
史志伟
童晟翔
陈臻
孙全兵
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
宽速域变构型高超声速飞行器气动特性研究
张登成
罗浩
张艳华
郑无计
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
15
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于高阶浸入边界法的变构型非定常气动仿真方法研究
陈海鹏
顾祥玉
王鑫蔚
秦剑
吴杰
《宇航学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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