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有限试验状态下面对称飞行器气动建模方法
被引量:
2
1
作者
李富贵
赵洪
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期417-421,443,共6页
为在有限的风洞试验状态下完成面对称飞行器的气动建模,提出了一套风洞试验方案及试验数据应用和扩展方法。利用该方法可抑制控制引起的气动非线性问题,同时可在少量试验状态下完成气动建模。首先建立了气动模型,分析了BTT控制下传统方...
为在有限的风洞试验状态下完成面对称飞行器的气动建模,提出了一套风洞试验方案及试验数据应用和扩展方法。利用该方法可抑制控制引起的气动非线性问题,同时可在少量试验状态下完成气动建模。首先建立了气动模型,分析了BTT控制下传统方法引起的气动建模偏差,针对该问题提出了气动建模的改进方法。分析总结出面对称飞行器具有几何对称性、镜像对称性、气动可叠加性和相似性等气动特点。依据上述特点,筛选出气动建模时所需进行风洞试验的基本态,通过风洞试验,获得基本态试验数据后,基于气动规律,利用扩展方法,可扩展得到全飞行包络下的气动参数。在数据扩展时,充分考虑了建模的精确性,提出了基于每片舵的"零舵状态+舵增量状态"的扩展方法,以充分降低非线性造成的建模偏差。最后,结合某面对称飞行器的吹风试验结果,验证了文中提出方法的有效性。
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关键词
面对称飞行器
风洞试验
数据扩展
有限状态
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职称材料
析构时间相关模型的面对称飞行器机动估计
被引量:
2
2
作者
卢晓东
辛佳宁
+2 位作者
顾嘉耀
王俊康
程承
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期167-174,共8页
针对现代战机大机动规避时机动加速度估计困难的问题,提出一种基于动力学析构时间相关运动模型(DTDM)的面对称飞行器目标机动估计算法。首先考虑面对称飞行器的大机动过载主要由主升力面升力产生,将飞行器动力学方程析构简化为主升力面...
针对现代战机大机动规避时机动加速度估计困难的问题,提出一种基于动力学析构时间相关运动模型(DTDM)的面对称飞行器目标机动估计算法。首先考虑面对称飞行器的大机动过载主要由主升力面升力产生,将飞行器动力学方程析构简化为主升力面过载和主升力面滚转角耦合的时间相关模型。然后,基于分段定常系统(PWCS)可观测性理论和奇异值分解(SVD)法对模型的可观测性进行分析,结果表明其可观性优于改进“当前”统计模型(MCSM)和Jerk模型。最后使用容积卡尔曼滤波(CKF)算法对战机大机动规避的典型场景进行数学仿真,仿真结果表明本文所提模型对面对称飞行器目标的大机动过载估计精度优于MCSM和Jerk模型。
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关键词
面对称飞行器
时间相关模型
容积卡尔曼滤波(CKF)
机动信息估计
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职称材料
面对称飞行器横侧向稳定控制设计研究
被引量:
2
3
作者
李天任
张旋
+2 位作者
黄佩
周华
郝颖
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2019年第3期68-71,82,共5页
针对面对称飞行器横侧向稳定控制的应用需求,首先采用全状态量反馈控制器,基于劳斯稳定判据,求解了方向舵控制与副翼控制的稳定条件,并分析了使用常规控制方案的飞行器气动特性要求。其后分别在横向操纵偏离参数(LCDP)小于 0 及大于 0 ...
针对面对称飞行器横侧向稳定控制的应用需求,首先采用全状态量反馈控制器,基于劳斯稳定判据,求解了方向舵控制与副翼控制的稳定条件,并分析了使用常规控制方案的飞行器气动特性要求。其后分别在横向操纵偏离参数(LCDP)小于 0 及大于 0 状态下设计了方向舵主导、副翼主导、常规(+AIR)3 类控制策略。最后进行了控制器参数调整,数值仿真表明不同工况下均可实现姿态角的稳定跟踪,验证了稳定条件及控制策略的适应性与有效性。
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关键词
面对称飞行器
横向操纵偏离参数
控制策略
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职称材料
新超声速面对称飞行器制导算法仿真方法
4
作者
程胜
王飞
陈颖瑜
《兵器装备工程学报》
CAS
北大核心
2018年第5期48-53,共6页
提出一种在数学仿真回路引入舵偏角的超声速面对称飞行器制导算法新三自由度仿真方法和舵机在回路的半实物仿真方法。基于瞬时平衡假设推导了由制导算法解算舵偏角的解析表达式,给出了舵机在回路的半实物仿真方法。在半实物仿真方法中...
提出一种在数学仿真回路引入舵偏角的超声速面对称飞行器制导算法新三自由度仿真方法和舵机在回路的半实物仿真方法。基于瞬时平衡假设推导了由制导算法解算舵偏角的解析表达式,给出了舵机在回路的半实物仿真方法。在半实物仿真方法中给出了舵机铰链轴所受铰链力矩解析计算模型,通过实时加载舵机铰链轴所受力矩达到动态模拟舵机偏转的效果。仿真算例表明,新仿真方法的命中精度与传统方法相当,但新仿真方法仿真计算的攻角和过载显著减小,利于充分挖掘制导控制系统的控制能力;设计的半实物仿真方法仿真结果与数学仿真结果相符,满足制导算法仿真验证要求。
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关键词
超声速
面对称飞行器
制导算法
数学仿真
半实物仿真
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职称材料
面对称高速飞行器横侧向耦合失控特性
被引量:
2
5
作者
孙春贞
黄一敏
《气体物理》
2021年第6期37-43,共7页
针对面对称高速飞行器滚转-偏航通道间存在的运动耦合、典型气动耦合和控制耦合,建立了耦合动力学模型,推导了耦合模态的数学描述;提出了基于滚转偏航/稳定比和副翼滚转/偏航操纵比的耦合模态分析方法,分析了副翼操纵对偏航通道的耦合...
针对面对称高速飞行器滚转-偏航通道间存在的运动耦合、典型气动耦合和控制耦合,建立了耦合动力学模型,推导了耦合模态的数学描述;提出了基于滚转偏航/稳定比和副翼滚转/偏航操纵比的耦合模态分析方法,分析了副翼操纵对偏航通道的耦合影响程度;针对控制耦合引起的非最小相位特性,提出了基于偏航稳定力矩导数、副翼-偏航耦合力矩导数以及方向舵产生偏航力矩导数的控制耦合偏离边界条件,根据偏航稳定力矩导数、副翼-偏航耦合力矩导数的相对位置关系,确定控制耦合偏离区域,并分析了副翼控制滚转时的耦合失控特性.最后对失控特性进行了仿真验证,结果表明了耦合特性分析方法的有效性.
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关键词
耦合模态
滚转控制
非最小相位
面对
称
高速
飞行器
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职称材料
发动机喷流对体襟翼干扰特性的数值模拟
被引量:
3
6
作者
刘杰平
杜志博
+3 位作者
蔡巧言
王飞
吕俊明
程晓丽
《气体物理》
2019年第3期11-16,共6页
出于俯仰配平控制需求,面对称飞行器通常会在力臂最长的尾端面布置气动控制面——体襟翼.由于体襟翼与发动机喷管距离较近,因此,极易受到发动机喷流干扰.该干扰力虽远小于发动机推力,但其力的作用方向垂直于体襟翼,力臂明显更长,导致喷...
出于俯仰配平控制需求,面对称飞行器通常会在力臂最长的尾端面布置气动控制面——体襟翼.由于体襟翼与发动机喷管距离较近,因此,极易受到发动机喷流干扰.该干扰力虽远小于发动机推力,但其力的作用方向垂直于体襟翼,力臂明显更长,导致喷流干扰所产生的俯仰力矩相对发动机推力所产生的俯仰力矩而言并非小量,甚至给飞行器控制造成不利影响.文章通过数值求解多组分N-S方程,分析了发动机与体襟翼之间的喷流干扰流场机理,发现了该喷流干扰力特性在低空低速和高空高速截然相反的原因.
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关键词
面对称飞行器
发动机
体襟翼
喷流干扰
数值模拟
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职称材料
题名
有限试验状态下面对称飞行器气动建模方法
被引量:
2
1
作者
李富贵
赵洪
机构
中国运载火箭技术研究院
出处
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期417-421,443,共6页
文摘
为在有限的风洞试验状态下完成面对称飞行器的气动建模,提出了一套风洞试验方案及试验数据应用和扩展方法。利用该方法可抑制控制引起的气动非线性问题,同时可在少量试验状态下完成气动建模。首先建立了气动模型,分析了BTT控制下传统方法引起的气动建模偏差,针对该问题提出了气动建模的改进方法。分析总结出面对称飞行器具有几何对称性、镜像对称性、气动可叠加性和相似性等气动特点。依据上述特点,筛选出气动建模时所需进行风洞试验的基本态,通过风洞试验,获得基本态试验数据后,基于气动规律,利用扩展方法,可扩展得到全飞行包络下的气动参数。在数据扩展时,充分考虑了建模的精确性,提出了基于每片舵的"零舵状态+舵增量状态"的扩展方法,以充分降低非线性造成的建模偏差。最后,结合某面对称飞行器的吹风试验结果,验证了文中提出方法的有效性。
关键词
面对称飞行器
风洞试验
数据扩展
有限状态
Keywords
plane-symmetric flight vehicle
wind tunnel test
data expansion
limited states
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
析构时间相关模型的面对称飞行器机动估计
被引量:
2
2
作者
卢晓东
辛佳宁
顾嘉耀
王俊康
程承
机构
西北工业大学航天学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期167-174,共8页
基金
国家自然科学基金(61973254)
航空科学基金(20185853040)
+1 种基金
“十三五”装备预研兵器工业联合基金(6141B0128112)
西北工业大学硕士研究生创意创新种子基金(CX2020049)。
文摘
针对现代战机大机动规避时机动加速度估计困难的问题,提出一种基于动力学析构时间相关运动模型(DTDM)的面对称飞行器目标机动估计算法。首先考虑面对称飞行器的大机动过载主要由主升力面升力产生,将飞行器动力学方程析构简化为主升力面过载和主升力面滚转角耦合的时间相关模型。然后,基于分段定常系统(PWCS)可观测性理论和奇异值分解(SVD)法对模型的可观测性进行分析,结果表明其可观性优于改进“当前”统计模型(MCSM)和Jerk模型。最后使用容积卡尔曼滤波(CKF)算法对战机大机动规避的典型场景进行数学仿真,仿真结果表明本文所提模型对面对称飞行器目标的大机动过载估计精度优于MCSM和Jerk模型。
关键词
面对称飞行器
时间相关模型
容积卡尔曼滤波(CKF)
机动信息估计
Keywords
Plane-symmetric aircraft
Time-dependent model
Cubature Kalman filter(CKF)
Maneuvering information estimation
分类号
TN953 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
面对称飞行器横侧向稳定控制设计研究
被引量:
2
3
作者
李天任
张旋
黄佩
周华
郝颖
机构
中国运载火箭技术研究院研究发展部
出处
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2019年第3期68-71,82,共5页
文摘
针对面对称飞行器横侧向稳定控制的应用需求,首先采用全状态量反馈控制器,基于劳斯稳定判据,求解了方向舵控制与副翼控制的稳定条件,并分析了使用常规控制方案的飞行器气动特性要求。其后分别在横向操纵偏离参数(LCDP)小于 0 及大于 0 状态下设计了方向舵主导、副翼主导、常规(+AIR)3 类控制策略。最后进行了控制器参数调整,数值仿真表明不同工况下均可实现姿态角的稳定跟踪,验证了稳定条件及控制策略的适应性与有效性。
关键词
面对称飞行器
横向操纵偏离参数
控制策略
Keywords
plane-symmetry vehicle
lateral control departure parameter
control strategy
分类号
V448.22 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
新超声速面对称飞行器制导算法仿真方法
4
作者
程胜
王飞
陈颖瑜
机构
中国兵器工业第五九研究所
出处
《兵器装备工程学报》
CAS
北大核心
2018年第5期48-53,共6页
文摘
提出一种在数学仿真回路引入舵偏角的超声速面对称飞行器制导算法新三自由度仿真方法和舵机在回路的半实物仿真方法。基于瞬时平衡假设推导了由制导算法解算舵偏角的解析表达式,给出了舵机在回路的半实物仿真方法。在半实物仿真方法中给出了舵机铰链轴所受铰链力矩解析计算模型,通过实时加载舵机铰链轴所受力矩达到动态模拟舵机偏转的效果。仿真算例表明,新仿真方法的命中精度与传统方法相当,但新仿真方法仿真计算的攻角和过载显著减小,利于充分挖掘制导控制系统的控制能力;设计的半实物仿真方法仿真结果与数学仿真结果相符,满足制导算法仿真验证要求。
关键词
超声速
面对称飞行器
制导算法
数学仿真
半实物仿真
Keywords
supersonic plane-symmetric spacecraft
guidance algorithm
mathematical simulation
hardware-in-the-loop simulation
分类号
TJ765.3 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
面对称高速飞行器横侧向耦合失控特性
被引量:
2
5
作者
孙春贞
黄一敏
机构
南京航空航天大学自动化学院
出处
《气体物理》
2021年第6期37-43,共7页
文摘
针对面对称高速飞行器滚转-偏航通道间存在的运动耦合、典型气动耦合和控制耦合,建立了耦合动力学模型,推导了耦合模态的数学描述;提出了基于滚转偏航/稳定比和副翼滚转/偏航操纵比的耦合模态分析方法,分析了副翼操纵对偏航通道的耦合影响程度;针对控制耦合引起的非最小相位特性,提出了基于偏航稳定力矩导数、副翼-偏航耦合力矩导数以及方向舵产生偏航力矩导数的控制耦合偏离边界条件,根据偏航稳定力矩导数、副翼-偏航耦合力矩导数的相对位置关系,确定控制耦合偏离区域,并分析了副翼控制滚转时的耦合失控特性.最后对失控特性进行了仿真验证,结果表明了耦合特性分析方法的有效性.
关键词
耦合模态
滚转控制
非最小相位
面对
称
高速
飞行器
Keywords
coupled mode
roll control
non-minimum phase
plane-symmetrical high speed vehicle
分类号
V448 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
发动机喷流对体襟翼干扰特性的数值模拟
被引量:
3
6
作者
刘杰平
杜志博
蔡巧言
王飞
吕俊明
程晓丽
机构
中国运载火箭技术研究院
中国航天空气动力技术研究院
出处
《气体物理》
2019年第3期11-16,共6页
文摘
出于俯仰配平控制需求,面对称飞行器通常会在力臂最长的尾端面布置气动控制面——体襟翼.由于体襟翼与发动机喷管距离较近,因此,极易受到发动机喷流干扰.该干扰力虽远小于发动机推力,但其力的作用方向垂直于体襟翼,力臂明显更长,导致喷流干扰所产生的俯仰力矩相对发动机推力所产生的俯仰力矩而言并非小量,甚至给飞行器控制造成不利影响.文章通过数值求解多组分N-S方程,分析了发动机与体襟翼之间的喷流干扰流场机理,发现了该喷流干扰力特性在低空低速和高空高速截然相反的原因.
关键词
面对称飞行器
发动机
体襟翼
喷流干扰
数值模拟
Keywords
plane symmetry aircraft
engine
body flap
jets interaction
numerical simulation
分类号
V211.6 [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
有限试验状态下面对称飞行器气动建模方法
李富贵
赵洪
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
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职称材料
2
析构时间相关模型的面对称飞行器机动估计
卢晓东
辛佳宁
顾嘉耀
王俊康
程承
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
3
面对称飞行器横侧向稳定控制设计研究
李天任
张旋
黄佩
周华
郝颖
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2019
2
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职称材料
4
新超声速面对称飞行器制导算法仿真方法
程胜
王飞
陈颖瑜
《兵器装备工程学报》
CAS
北大核心
2018
0
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职称材料
5
面对称高速飞行器横侧向耦合失控特性
孙春贞
黄一敏
《气体物理》
2021
2
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职称材料
6
发动机喷流对体襟翼干扰特性的数值模拟
刘杰平
杜志博
蔡巧言
王飞
吕俊明
程晓丽
《气体物理》
2019
3
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职称材料
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