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拉格朗日方程的菱形翼布局无人机建模
被引量：
2
1
作者
吴翰
王正平
+1 位作者
周洲
王睿
《空军工程大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2019年第5期8-15,共8页
为建立菱形翼布局无人机的动力学模型,提出一种基于拉格朗日方程的动力学建模方法,首先选取四元数用于参数化该无人机的姿态,建立该无人机系统的约束矩阵;其次通过虚功的形式建立无人机的广义力矩阵,建立无人机的动能与势能模型;最后通...
为建立菱形翼布局无人机的动力学模型,提出一种基于拉格朗日方程的动力学建模方法,首先选取四元数用于参数化该无人机的姿态,建立该无人机系统的约束矩阵;其次通过虚功的形式建立无人机的广义力矩阵,建立无人机的动能与势能模型;最后通过矩阵直积的概念得到与无人机系统约束矩阵乘积为零的矩阵,通过该矩阵消掉拉格朗日方程中的拉格朗日乘子,基于拉格朗日方程模块化地建立该无人机的动力学模型。为与拉格朗日方程进行对比,同样采用Kane方程和ADAMS软件建立该无人机的动力学模型。仿真结果表明,拉格朗日方程、Kane方程以及ADAMS软件的仿真结果基本一致,验证了动力学建模方法的合理性。
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关键词
菱形翼布局无人机
拉格朗日方程
凯恩方程
拉格朗日乘子
四元数
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职称材料
菱形翼布局太阳能无人机螺旋桨滑流影响研究
被引量：
5
2
作者
赵炜
黄江流
+2 位作者
周洲
张顺家
毕鹏
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期1296-1306,共11页
为了探究螺旋桨滑流对低雷诺数菱形翼布局太阳能无人机气动特性的影响,采用动量源方法(MSM)与k-k_L-ω转捩模型求解雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程对不同转速状态下菱形翼布局太阳能无人机的气动特性进行了准确模拟。并通过对比机翼...
为了探究螺旋桨滑流对低雷诺数菱形翼布局太阳能无人机气动特性的影响,采用动量源方法(MSM)与k-k_L-ω转捩模型求解雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程对不同转速状态下菱形翼布局太阳能无人机的气动特性进行了准确模拟。并通过对比机翼表面流场结构与压力分布,分析了不同迎角下螺旋桨转速变化对菱形翼布局前后翼气动干扰的机理。研究表明:随着螺旋桨转速增大,小迎角下增升减阻效果明显,最大升阻比在3 000 r/min时提升了18.4%。在小迎角时,前翼气流受到抽吸作用,升力增加,后翼受螺旋桨旋转气流影响,前缘出现大范围吸力区,压差阻力减小。在大迎角时,前翼影响不变,后翼前缘下表面吸力区范围及强度均减弱,前缘负升力区消失,增升效果改善,压差阻力增加。由于在不同迎角时,升力增量的主要贡献部件不同,导致无人机纵向静稳定裕度随着转速的提升而增大。菱形翼布局太阳能无人机通过合理设置螺旋桨位置与转速,可有效利用螺旋桨滑流提升气动性能。
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关键词
菱形翼布局
太阳能无人机
螺旋桨滑流
低雷诺数
动量源方法(MSM)
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职称材料
题名
拉格朗日方程的菱形翼布局无人机建模
被引量：
2
1
作者
吴翰
王正平
周洲
王睿
机构
西北工业大学航空学院
西北工业大学无人机特种技术重点实验室
出处
《空军工程大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2019年第5期8-15,共8页
基金
陕西省重点研发项目(2018ZDCXL-GY-03-04)
西北工业大学研究生创意创新种子基金(ZZ2019054)
文摘
为建立菱形翼布局无人机的动力学模型,提出一种基于拉格朗日方程的动力学建模方法,首先选取四元数用于参数化该无人机的姿态,建立该无人机系统的约束矩阵;其次通过虚功的形式建立无人机的广义力矩阵,建立无人机的动能与势能模型;最后通过矩阵直积的概念得到与无人机系统约束矩阵乘积为零的矩阵,通过该矩阵消掉拉格朗日方程中的拉格朗日乘子,基于拉格朗日方程模块化地建立该无人机的动力学模型。为与拉格朗日方程进行对比,同样采用Kane方程和ADAMS软件建立该无人机的动力学模型。仿真结果表明,拉格朗日方程、Kane方程以及ADAMS软件的仿真结果基本一致,验证了动力学建模方法的合理性。
关键词
菱形翼布局无人机
拉格朗日方程
凯恩方程
拉格朗日乘子
四元数
Keywords
diamond joined-wing configuration uav
Lagrange’s equation
Kane equation
Lagrange multipliers
quaternion
分类号
V212 [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
菱形翼布局太阳能无人机螺旋桨滑流影响研究
被引量：
5
2
作者
赵炜
黄江流
周洲
张顺家
毕鹏
机构
上海机电工程研究所
上海航天动力技术研究所
西北工业大学航空学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期1296-1306,共11页
文摘
为了探究螺旋桨滑流对低雷诺数菱形翼布局太阳能无人机气动特性的影响,采用动量源方法(MSM)与k-k_L-ω转捩模型求解雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程对不同转速状态下菱形翼布局太阳能无人机的气动特性进行了准确模拟。并通过对比机翼表面流场结构与压力分布,分析了不同迎角下螺旋桨转速变化对菱形翼布局前后翼气动干扰的机理。研究表明:随着螺旋桨转速增大,小迎角下增升减阻效果明显,最大升阻比在3 000 r/min时提升了18.4%。在小迎角时,前翼气流受到抽吸作用,升力增加,后翼受螺旋桨旋转气流影响,前缘出现大范围吸力区,压差阻力减小。在大迎角时,前翼影响不变,后翼前缘下表面吸力区范围及强度均减弱,前缘负升力区消失,增升效果改善,压差阻力增加。由于在不同迎角时,升力增量的主要贡献部件不同,导致无人机纵向静稳定裕度随着转速的提升而增大。菱形翼布局太阳能无人机通过合理设置螺旋桨位置与转速,可有效利用螺旋桨滑流提升气动性能。
关键词
菱形翼布局
太阳能无人机
螺旋桨滑流
低雷诺数
动量源方法(MSM)
Keywords
diamond
joined-wing
configuration
solar-powered
uav
propeller slipstream
low Reynolds number
Momentum Source Method(MSM)
分类号
V211 [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
拉格朗日方程的菱形翼布局无人机建模
吴翰
王正平
周洲
王睿
《空军工程大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2019
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
菱形翼布局太阳能无人机螺旋桨滑流影响研究
赵炜
黄江流
周洲
张顺家
毕鹏
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
5
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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