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非线性气动弹性系统的鲁棒稳定性分析 被引量:3
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作者 员海玮 韩景龙 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期329-334,共6页
基于结构奇异值理论和特征多项式的值域方法,研究了带有结构和气动参数不确定性的非线性二元机翼的鲁棒稳定性问题。机翼模型包括非线性的扭转弹簧和能够反映失速效应的非线性气动模型。针对零摄动,使用μ方法分析线性化系统在平衡点的... 基于结构奇异值理论和特征多项式的值域方法,研究了带有结构和气动参数不确定性的非线性二元机翼的鲁棒稳定性问题。机翼模型包括非线性的扭转弹簧和能够反映失速效应的非线性气动模型。针对零摄动,使用μ方法分析线性化系统在平衡点的鲁棒稳定性。针对非零摄动,将平衡点位置看作关于不确定参数的函数并展开为泰勒级数,从而在μ方法的框架下考虑平衡点的不确定性。此外,计算不确定特征多项式的值域范围,并使用除零条件来判断其鲁棒稳定性。仿真数值结果给出了鲁棒颤振速度的上下界,表明了方法的有效性。 展开更多
关键词 非线性气动弹性系统 鲁棒颤振分析 μ方法 值域方法
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基于神经网络的非线性气动弹性系统辨识 被引量:5
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作者 窦立谦 冀然 《计算机应用与软件》 2017年第6期236-241,共6页
由于气动弹性系统的非线性和不确定性的存在,传统的辨识方法在工程中难以满足。针对这种情况提出了一种模糊小波神经网络(FWNN)辨识方法。首先,采用区间2型模糊逻辑系统和小波神经网络结合构建FWNN网络结构,能够较好地逼近具有不确定性... 由于气动弹性系统的非线性和不确定性的存在,传统的辨识方法在工程中难以满足。针对这种情况提出了一种模糊小波神经网络(FWNN)辨识方法。首先,采用区间2型模糊逻辑系统和小波神经网络结合构建FWNN网络结构,能够较好地逼近具有不确定性的非线性AE系统;然后,考虑到辨识的快速性和准确性,系统采用一组模糊IF-THEN规则,对模糊后件采用单隐层小波神经网络结构;参数学习采用基于Lyapunov稳定性的滑模学习算法,保证系统存在参数不确定的情况下,辨识误差能更快地收敛。最后,对结构非线性二元翼段进行仿真研究,验证了该模型的有效性。 展开更多
关键词 系统辨识 非线性气动弹性系统 模糊小波神经网络 滑模算法
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多源不确定性条件下气动弹性系统颤振可靠性分析方法 被引量:4
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作者 郑宇宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期54-62,共9页
传统的气动弹性系统颤振分析模型大多是在确定性参数条件下建立的,当系统中存在不确定因素时,按确定性方法设计的气动弹性系统存在颤振失效风险。以概率和非概率区间模型为基础,建立了单源不确定性条件下颤振可靠性分析模型;在此基础上... 传统的气动弹性系统颤振分析模型大多是在确定性参数条件下建立的,当系统中存在不确定因素时,按确定性方法设计的气动弹性系统存在颤振失效风险。以概率和非概率区间模型为基础,建立了单源不确定性条件下颤振可靠性分析模型;在此基础上,针对含随机和区间多源不确定参数的气动弹性系统颤振可靠性分析问题,提出一种基于分步求解策略的新型混合可靠性分析与度量法,获取多源不确定性条件下气动弹性系统的颤振可靠度,实现了对多源不确定性条件下颤振可靠性的有效评估。数值算例表明,该方法与蒙特卡洛模拟法相吻合,且具有显著的计算效率优势。 展开更多
关键词 气动弹性系统 颤振 多源不确定性 可靠性 区间
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翼型气动弹性系统的三种状态方程的等价性
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作者 黄熙文 陈衍茂 +1 位作者 李文龙 刘广 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期171-180,共10页
作用于翼型气动弹性系统上的非定常Theodorsen空气动力中含有卷积积分,此积分算子的存在使得直接模拟气动弹性系统的响应是一项困难的工作。目前,已有三种不同的方式可以处理方程中的积分算子,使得化简后的方程仅含微分算子,但三种模型... 作用于翼型气动弹性系统上的非定常Theodorsen空气动力中含有卷积积分,此积分算子的存在使得直接模拟气动弹性系统的响应是一项困难的工作。目前,已有三种不同的方式可以处理方程中的积分算子,使得化简后的方程仅含微分算子,但三种模型之间的等价关系仍然研究较少。文章将从数学上证明这三种化简后的模型是等价的,且分别采用龙格-库塔法和精细积分法对其进行验证。数值结果表明,三种模型无论是瞬态还是稳态响应,都是完全相同的。 展开更多
关键词 翼型 气动弹性系统 状态空间模型 等效性
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基于特征正交分解的非定常气动力建模技术 被引量:8
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作者 姚伟刚 徐敏 叶茂 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期637-644,共8页
采用特征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法,建立了基于状态空间的非定常气动力降阶模型,并耦合结构方程,建立了降阶的气动弹性系统,开展了颤振分析的初步研究,计算效率提高了2~3个数量级.具体过程是:首先获取全阶系... 采用特征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法,建立了基于状态空间的非定常气动力降阶模型,并耦合结构方程,建立了降阶的气动弹性系统,开展了颤振分析的初步研究,计算效率提高了2~3个数量级.具体过程是:首先获取全阶系统的频域快照构成关联矩阵,通过对关联矩阵进行奇异值分解提取流场模态(或流场基),对低能量模态截断形成降阶子空间,并将其映射到全阶系统,从而形成基于状态空间的降阶非定常气动力模型.对气动弹性标模AGARD445.6进行算例验证,证明了降阶方法正确,可以提供高效、高精度的气动弹性分析. 展开更多
关键词 气动弹性系统 降阶模型 流场模态 CFD/CSD
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高超声速空间飞行器中若干非线性动力学问题进展 被引量:7
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作者 陈予恕 钟顺 郭虎伦 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第25期6401-6409,共9页
从国家对空间飞行器技术的需求出发,综述空间飞行器中若干非线性动力学问题。包括飞行器的连接结构、液体燃料的晃动及其和整体结构的耦合,以及气动弹性系统非线性等问题。总结了近年来国内外学者在相关领域的研究工作,并就连接机构、... 从国家对空间飞行器技术的需求出发,综述空间飞行器中若干非线性动力学问题。包括飞行器的连接结构、液体燃料的晃动及其和整体结构的耦合,以及气动弹性系统非线性等问题。总结了近年来国内外学者在相关领域的研究工作,并就连接机构、充液系统以及气动弹性系统非线性问题,提出了几点建议。 展开更多
关键词 空间飞行器 非线性 连接结构 充液系统 气动弹性系统
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带延迟反馈控制的二元机翼颤振稳定性分析 被引量:4
7
作者 李斌 杨智春 谷迎松 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第1期49-52,共4页
研究了单自由度线性气动弹性系统在延迟反馈控制作用下的颤振稳定性特性。首先根据气动弹性系统的力学模型和控制方程,建立了带延迟反馈控制气动弹性系统的闭环反馈系统数学模型,利用Nyquist判据对系统进行了频域稳定性分析。进而采用... 研究了单自由度线性气动弹性系统在延迟反馈控制作用下的颤振稳定性特性。首先根据气动弹性系统的力学模型和控制方程,建立了带延迟反馈控制气动弹性系统的闭环反馈系统数学模型,利用Nyquist判据对系统进行了频域稳定性分析。进而采用根轨迹方法就反馈增益和延迟时间进行参数分析,获得系统的颤振稳定性边界。分析结果表明,延迟反馈会降低系统的颤振品质。在MATLAB/SIMULINK环境下进行了时域数值仿真,验证了频域理论分析结果的正确性。本文建立的分析方法可推广应用于带延迟反馈控制的多自由度气动弹性系统的颤振稳定性分析。 展开更多
关键词 延迟反馈控制 气动弹性系统 根轨迹 颤振稳定性
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带控制面机翼结构基于弧长数值连续法的颤振特征研究 被引量:1
8
作者 陈恒 王扬渝 金江明 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2017年第7期769-779,共11页
以三自由度二元机翼为研究对象,将浮沉位移和俯仰位移方向的非线性刚度简化为立方非线性,对于存在间隙的控制面采用双线性刚度代替.考虑准定常气流,建立气动弹性运动方程,通过数值模拟构造峰值-峰值图,反映其在不同气流速度下的振动特征... 以三自由度二元机翼为研究对象,将浮沉位移和俯仰位移方向的非线性刚度简化为立方非线性,对于存在间隙的控制面采用双线性刚度代替.考虑准定常气流,建立气动弹性运动方程,通过数值模拟构造峰值-峰值图,反映其在不同气流速度下的振动特征.通过弧长数值连续法构造系统的分岔图,结合Floquet算子研究其稳定性及其分岔类型,所得分岔图和数值模拟的结果相吻合.由分岔图可得系统由于控制面双线性的存在,导致机翼结构振动形态多变,存在多个分岔点和多个不稳定区间,不仅存在极限环振动和非光滑准周期振动,而且在某些不稳定区间出现混沌现象. 展开更多
关键词 气动弹性系统 峰值-峰值图 数值连续法 极限环 分岔
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应用H_∞-范数的频域颤振分析
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作者 杨智春 谷迎松 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期694-696,共3页
颤振是一种典型的气动弹性动不稳定现象,求解颤振临界点是气动弹性稳定性分析的重要任务之一.从H∞控制理论观点出发,将气动弹性系统视为多输入多输出系统,并导出其传递函数矩阵.在颤振临界点附近,根据系统传递函数矩阵的H∞–范数趋于... 颤振是一种典型的气动弹性动不稳定现象,求解颤振临界点是气动弹性稳定性分析的重要任务之一.从H∞控制理论观点出发,将气动弹性系统视为多输入多输出系统,并导出其传递函数矩阵.在颤振临界点附近,根据系统传递函数矩阵的H∞–范数趋于无穷大的特点,发展了相应的颤振临界点搜索方法.与传统的颤振分析方法相比,该方法属于完全频域方法,算法更为简洁,且具有更高的自动化程度.数值算例表明,该方法可以获得正确的颤振临界点. 展开更多
关键词 H∞-范数 颤振 气动弹性系统 多输入多输出
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