自适应搜索距离的改进A*算法研究

1

作者 张威 张泽洲 王伟 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第9期262-265,270,共5页

为了更好解决全局路径规划中扩展搜索范围大、路径容易发生碰撞的问题,提出一种自适应搜索距离的改进A*算法。首先,在路径扩展搜索时采用8个方向上自适应调整搜索距离机制代替原有固定搜索距离,以减少扩展搜索节点数量,减少搜索时间。然... 为了更好解决全局路径规划中扩展搜索范围大、路径容易发生碰撞的问题,提出一种自适应搜索距离的改进A*算法。首先,在路径扩展搜索时采用8个方向上自适应调整搜索距离机制代替原有固定搜索距离,以减少扩展搜索节点数量,减少搜索时间。然后,在障碍物周围容易发生碰撞的节点处,设置防碰距离函数,使规划路径与障碍物间具有适当安全距离。最后,在Robot Operating System(ROS)中,对自适应搜索距离的改进A*算法进行仿真并进行了实验室环境验证。结果表明:在静态结构化场景下实行全局路径规划,对照传统A*算法,所提算法可以显著提高搜索效率、减少碰撞概率。 展开更多

关键词 自适应搜索 路径规划 A*算法 安全距离

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飞机地面除冰运行的非合作博弈研究 被引量：10

2

作者 邢志伟 乔晓辉 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期433-437,共5页

针对大型机场对优化除冰调度运行以减少航班延误的需求,以及各航空公司对有限除冰资源的无序竞争,结合非合作博弈理论,建立飞机除冰地面运行的非合作博弈模型,设计了除冰资源分配的浮动优先级算法,在MATLAB环境下,利用首都机场动态航班... 针对大型机场对优化除冰调度运行以减少航班延误的需求,以及各航空公司对有限除冰资源的无序竞争,结合非合作博弈理论,建立飞机除冰地面运行的非合作博弈模型,设计了除冰资源分配的浮动优先级算法,在MATLAB环境下,利用首都机场动态航班数据对算法进行了仿真验证。仿真结果表明,将设计的浮动优先级算法应用于飞机地面除冰运行中,机场离港航班的延误情况得到了明显缓解,且对现有的"先到先服务"除冰调度策略进行了优化,并保证了资源分配的公平性,为机场地面除冰运行提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 航班延误 竞争 非合作博弈 浮动优先级

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雷击后飞机外表面损伤图像识别方法研究

3

作者 张威 朱家慧 张博利 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第12期40-44,共5页

缺陷检测目前已成为机器视觉领域的重要研究方向之一。在航空再制造领域,机器视觉技术可望加快飞机雷击损伤部位检测的速度,降低人员劳动强度,缩短检查时间。本研究对含有雷击损伤的飞机外表面室外图像采用sobel_amp()算子得到其边缘图... 缺陷检测目前已成为机器视觉领域的重要研究方向之一。在航空再制造领域,机器视觉技术可望加快飞机雷击损伤部位检测的速度,降低人员劳动强度,缩短检查时间。本研究对含有雷击损伤的飞机外表面室外图像采用sobel_amp()算子得到其边缘图像,并基于雷击后飞机外表面损伤缺陷特征提出了一种膨胀边缘灰度差法对损伤进行识别。依据上述方法提出了一套雷击图像损伤识别系统,对含有飞机雷击损伤部位的图像进行HSV分量转换、图像裁剪、边缘提取、改进Blob分析、区域选择和形态学处理,最后经人工复核检出雷击损伤部位。实验表明:对比前人所提出的迁移学习方法,本研究提出的膨胀边缘灰度差法无须人工标注和模型训练,可显著提高损伤识别的召回率,避免漏检的可能性,从而在不牺牲飞行安全的前提下,提高检测效率、大幅降低人员工时。 展开更多

关键词 缺陷检测 图像裁剪 边缘提取 BLOB分析 形态学处理 迁移学习

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基于多传感器技术的机场地面结冰检测系统 被引量：8

4

作者 许一飞 叶林 +2 位作者 许丹丹 葛俊锋 王立文 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第9期36-38,共3页

为了实现对机场地面结冰的检测,给机场除冰提供数据和参照,利用两种光纤式结冰传感器,以及自制的对射式传感器、摄像头、温度传感器等多种传感器构成结冰检测硬件系统,结合各传感器响应特点进行数据融合,达到测量机场地面结冰的厚度、速... 为了实现对机场地面结冰的检测,给机场除冰提供数据和参照,利用两种光纤式结冰传感器,以及自制的对射式传感器、摄像头、温度传感器等多种传感器构成结冰检测硬件系统,结合各传感器响应特点进行数据融合,达到测量机场地面结冰的厚度、速率,识别明冰、淞冰、混合冰等各种冰型的目的,并最终输出一个供除冰参考的结冰严重程度。 展开更多

关键词 多传感器技术 数据融合 地面结冰检测

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考虑机轮形变的车辆-飞机牵引滑出系统运动学特性分析

5

作者 鲁鑫 孙宇宁 +1 位作者 唐杰 张威 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第2期478-486,共9页

为探究抱轮机构与飞机前起落架机轮约束关系对牵引系统运动学特性的影响,基于Winkler接触模型建立了飞机前起落架机轮径向受力与径向接触形变的关系,以Douglas TBL-180无杆飞机牵引车和B737-800客机为参考对象,建立牵引车-飞机系统运动... 为探究抱轮机构与飞机前起落架机轮约束关系对牵引系统运动学特性的影响,基于Winkler接触模型建立了飞机前起落架机轮径向受力与径向接触形变的关系,以Douglas TBL-180无杆飞机牵引车和B737-800客机为参考对象,建立牵引车-飞机系统运动学模型,在抱轮机构与飞机前起落架机轮不同约束关系下,探究多种工况下牵引车与飞机加速度偏移的变化规律。结果表明:飞机前起落架机轮径向受力与径向接触形变具有较强的非线性关系,对牵引系统的运动特性具有较大影响;在加速与制动状态下,飞机前起落架机轮两端约束力的增大都将减小牵引车与飞机加速度的偏移,但在加速状态下,约束力的增大为加速度偏移减小的主要影响因素,而在制动状态下,约束力增大到一定值(约10000 N)后对加速度偏移影响很小。 展开更多

关键词 牵引滑出 前起落架机轮 抱轮机构 Winkler接触模型 加速度偏移

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飞机电动机轮设计及电动滑行系统仿真研究 被引量：6

6

作者 张威 李开伟 +1 位作者 王伟 王立文 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第13期1547-1552,共6页

为进一步提高飞机的地面滑行效率,节省滑行时间和燃油消耗,基于飞机电动滑行系统构想,提出了一种改造飞机主机轮为电动机轮的方案。介绍了飞机电动滑行系统的工作原理及组成结构,制定了飞机电动滑行系统传动方案,并在主起落架原有模型... 为进一步提高飞机的地面滑行效率,节省滑行时间和燃油消耗,基于飞机电动滑行系统构想,提出了一种改造飞机主机轮为电动机轮的方案。介绍了飞机电动滑行系统的工作原理及组成结构,制定了飞机电动滑行系统传动方案,并在主起落架原有模型基础上进行部分改造,重新设计电动机轮驱动结构和安装方式。采用永磁同步电动机的空间矢量控制技术,通过MATLAB/Simulink对电动滑行系统建立仿真模型,分析系统滑行性能。仿真结果表明:飞机自动滑行速度满足要求,传动方案合理可行。 展开更多

关键词 电动滑行系统 电动机轮 永磁同步电动机 动力传递 滑行性能

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遥控无杆飞机牵引车牵引转弯的运动学研究 被引量：4

7

作者 解本铭 赵宏伟 +1 位作者 王伟 张威 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第7期127-129,共3页

飞机顺利地通过狭窄通道是解决飞机安全灵活进出机库以及在航母甲板上牵引和停放更多飞机的关键问题。提出一种小型遥控无杆牵引车结构框架。它通过改变夹持举升机构在牵引车车身的相对位置,使前起落架与机身结合处中心点和牵引车后驱... 飞机顺利地通过狭窄通道是解决飞机安全灵活进出机库以及在航母甲板上牵引和停放更多飞机的关键问题。提出一种小型遥控无杆牵引车结构框架。它通过改变夹持举升机构在牵引车车身的相对位置,使前起落架与机身结合处中心点和牵引车后驱动轮轴线中心点重合。这种设计可以减小转弯时翼尖轨迹半径,进而降低转弯时磕碰的风险。在ADAMS中进行仿真,将本设计与传统设计情况作了对比研究。以翼尖扫过的半径和前起落架转过的角度两个参数作为评价指标,验证了本设计的优点。 展开更多

关键词 遥控无杆牵引车 夹持-举升机构 中心点重合 运动学仿真

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两侧不对称单曲柄-双摇杆机构的同步性研究 被引量：8

8

作者 张威 胡超 +1 位作者 赵新华 张攀 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第5期60-64,共5页

针对传统不对称单曲柄双摇杆机构中两侧摇杆存在相位角差而造成机构运动不平衡的问题,文中对曲柄中存在夹角的不对称单曲柄双摇杆机构进行研究,系统分析其在提高两侧摇杆同步性方面的优势。首先建立不对称单曲柄双摇杆机构的简化模型,... 针对传统不对称单曲柄双摇杆机构中两侧摇杆存在相位角差而造成机构运动不平衡的问题,文中对曲柄中存在夹角的不对称单曲柄双摇杆机构进行研究,系统分析其在提高两侧摇杆同步性方面的优势。首先建立不对称单曲柄双摇杆机构的简化模型,基于平面连杆机构基本方程对摇杆同步性进行最优求解,得出极限偏差角最小情况下各杆长的经验公式,并对公式中影响极限偏差角的参数进行了分析。结合工程实际,将不对称曲柄双摇杆机构中曲柄存在夹角和不存在夹角的两种情况进行对比,结果显示,在满足相同杆长条件下,曲柄中存在夹角的机构相比曲柄中不存在夹角的机构在减少左右摇杆相位差角方面更有优势,能提高不对称机构的同步性。 展开更多

关键词 不对称 单曲柄双摇杆机构 同步性 相位角差 扑翼飞行器

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飞机除冰车除冰液管路系统压力控制方法的研究 被引量：7

9

作者 陈斌 邢志伟 王立文 《机床与液压》 北大核心 2009年第8期129-131,共3页

飞机除冰车是冬季冰雪天气下保障飞机安全飞行的重要设备,除冰车加热与喷射系统管路压力波动对除冰车加热温度控制和安全作业造成影响。在给出除冰车工作原理的基础上,分析了造成除冰车管路系统压力波动的因素,研究了除冰车管路系统压... 飞机除冰车是冬季冰雪天气下保障飞机安全飞行的重要设备,除冰车加热与喷射系统管路压力波动对除冰车加热温度控制和安全作业造成影响。在给出除冰车工作原理的基础上,分析了造成除冰车管路系统压力波动的因素,研究了除冰车管路系统压力控制的方法,建立了基于模糊控制和变频调速的管路系统压力控制方法,以克服管路系统压力波动和非线性因素。通过实验平台验证了设计方法的有效性,为工程设计提供了参考。 展开更多

关键词 飞机除冰车 压力控制 模糊控制

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机场跑道摩擦系数测试车标定装置研究 被引量：3

10

作者 邢志伟 孙剑光 王立文 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期223-226,共4页

根据摩擦车力传感器标定需要,提出一种机场跑道摩擦车标定方法.分析了摩擦车和标定系统的标定原理和标定方法,选用PC104模块作为控制核心,设计控制系统完成标定实验,针对标定装置中测力传感器的非线性问题,应用基于分段最小二乘法拟合... 根据摩擦车力传感器标定需要,提出一种机场跑道摩擦车标定方法.分析了摩擦车和标定系统的标定原理和标定方法,选用PC104模块作为控制核心,设计控制系统完成标定实验,针对标定装置中测力传感器的非线性问题,应用基于分段最小二乘法拟合的数据处理方法.实验结果验证了算法的有效性. 展开更多

关键词 摩擦车 标定装置 力传感器 非线性 最小二乘法

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往复泵并联系统液流固有频率的计算与实验研究 被引量：2

11

作者 王立文 苏欣平 +1 位作者 邢志伟 王通 《机床与液压》 北大核心 2008年第8期97-99,共3页

研究了飞机集中除冰系统在往复泵脉动动力源激励下的减振问题。运用流体网络理论,从研究管系内部液流振动的固有频率着手,采用无阻尼管路数学模型及传递矩阵法,进行了理论研究,开发了适用于复杂流体传输系统液流脉动固有频率计算的仿真... 研究了飞机集中除冰系统在往复泵脉动动力源激励下的减振问题。运用流体网络理论,从研究管系内部液流振动的固有频率着手,采用无阻尼管路数学模型及传递矩阵法,进行了理论研究,开发了适用于复杂流体传输系统液流脉动固有频率计算的仿真软件。利用该软件较全面地分析了管网系统结构参数对管道压力脉动特性的影响,通过调整各结构参数,达到优化结构、避开谐振、降低压力脉动幅值的目的。 展开更多

关键词 往复泵 并联 计算机仿真 压力脉动 固有频率 除冰系统

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民机起落架用材料的发展与研究现状 被引量：16

12

作者 孙艳坤 张威 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第20期22-24,29,共4页

起落架是保证民机安全飞行的重要部件。起落架的主体零件材料已广泛采用300M超高强度钢整体锻件、钛合金整体锻件制造技术,新材料的发展使得复合材料起落架也成为可能;通过改进起落架制造工艺并加强表面防护和表面强化可进一步实现起落... 起落架是保证民机安全飞行的重要部件。起落架的主体零件材料已广泛采用300M超高强度钢整体锻件、钛合金整体锻件制造技术,新材料的发展使得复合材料起落架也成为可能;通过改进起落架制造工艺并加强表面防护和表面强化可进一步实现起落架与飞机机体同寿命的目标,国产300M钢已达到国际先进水平。在未来几年也要充分重视钛合金材料和复合材料及其制造工艺的研究和开发工作。 展开更多

关键词 民机起落架 超高强度钢 钛合金 表面防护 表面强化

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液压缓冲无杆牵引车刹车工况下的仿真研究 被引量：4

13

作者 张威 房体会 王伟 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第4期104-107,111,共5页

在飞机地面牵引移动的过程中,无杆式飞机牵引车因遭遇突发事件等因素造成单独刹车时,通常会产生过大的牵引载荷,又因常规无杆式飞机牵引车与飞机连接所组成的牵引系统在纵向上只有飞机前起轮胎是柔性体,不能够起到良好的缓冲作用。因此... 在飞机地面牵引移动的过程中,无杆式飞机牵引车因遭遇突发事件等因素造成单独刹车时,通常会产生过大的牵引载荷,又因常规无杆式飞机牵引车与飞机连接所组成的牵引系统在纵向上只有飞机前起轮胎是柔性体,不能够起到良好的缓冲作用。因此,提出一种具有抗冲击的动刚度液压缓冲无杆式飞机牵引车方案,以A320-200为例,基于Adams建立“无杆牵引车(车架-缓冲器-夹持举升机构)-飞机”多体系统模型,牵引车单独制动进行仿真,对常规无杆式飞机牵引车和液压缓冲无杆牵引车在最大刹车力及相同刹车距离下的牵引载荷变化情况对比。结果表明,在以上两种情况下,选择合适的缓冲距离,液压缓冲无杆牵引车都能够降低牵引载荷到限制的范围内。 展开更多

关键词 牵引载荷 牵引系统 液压缓冲 意外刹车 ADAMS

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双稳态余弦梁非线性隔振器的动力学与隔振特性研究 被引量：3

14

作者 张威 王文波 李双宝 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期113-122,共10页

为了隔离航空器上的低频振动,提出一种具有准零刚度特性的非线性隔振器,由线性正刚度弹簧并联双稳态余弦梁负刚度元件而成。首先,通过对余弦梁非线性隔振器的静力学分析,给出了隔振器在准零刚度平衡点时的结构参数需要满足的条件。其次... 为了隔离航空器上的低频振动,提出一种具有准零刚度特性的非线性隔振器,由线性正刚度弹簧并联双稳态余弦梁负刚度元件而成。首先,通过对余弦梁非线性隔振器的静力学分析,给出了隔振器在准零刚度平衡点时的结构参数需要满足的条件。其次,建立谐波力作用下的系统动力学模型,通过未扰系统的分析,得到其存在平衡点分岔行为和满足稳定准零刚度的条件。最后,通过数值方法和有限元软件动力学仿真分析扰动系统的隔振性能,得到余弦梁非线性隔振器的起始隔振频率。进一步与线性隔振系统相比可知,引入余弦梁的非线性隔振系统有效降低了起始隔振频率。因此,余弦梁非线性隔振器具有优异的低频隔振性能,这为低频非线性隔振器设计提供了理论基础。 展开更多

关键词 双稳态余弦梁 平衡点分岔 起始隔振频率 准零刚度

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机场视景模型参数化建模方法研究 被引量：2

15

作者 王立文 周智楠 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2011年第8期95-101,共7页

随着计算机虚拟现实和视景仿真技术的发展与完善,用于提高视景的逼真度和视觉效果的技术在飞行模拟机视景仿真中已得到广泛的应用。但是,基于Multigen Creator等3D建模软件构建机场模型的缺点日益凸显:人工收集机场数据、手工绘制机场... 随着计算机虚拟现实和视景仿真技术的发展与完善,用于提高视景的逼真度和视觉效果的技术在飞行模拟机视景仿真中已得到广泛的应用。但是,基于Multigen Creator等3D建模软件构建机场模型的缺点日益凸显:人工收集机场数据、手工绘制机场拓扑图的建模方法耗时、费力、效率低、缺乏灵活性和可复用性。针对这些问题,结合机场路网结构的特点,将参数化的思想引入到机场路网三维建模过程中,提出了一种基于交通拓扑约束的机场路网参数化三维建模方法,设计并实现了基于该方法的用于视景的机场路网模型参数化建模系统。该系统已成功应用到机场模型建模工作中,建模速度较之传统方法有了显著的提高,而且制作出来的模型可以复用,系统在稳定性、可扩展性和可移植性方面表现出色,并具有很强的真实感和沉浸感。 展开更多

关键词 视景仿真 机场三维模型 参数化建模 OPEN FLIGHT API

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基于纵向小扰动运动方程的飞行系统数值模拟研究 被引量：1

16

作者 王立文 郑宇 唐华 《液压与气动》 北大核心 2009年第6期35-37,共3页

飞行系统仿真是飞行模拟器仿真的重要组成部分。飞行系统数学模型中常用的运动方程模型为小扰动模型。在小扰动模型下,飞机运动分为短周期运动和长周期运动。介绍小扰动方程并且分析了小扰动模型下升降舵偏转后引起的过渡过程,通过对飞... 飞行系统仿真是飞行模拟器仿真的重要组成部分。飞行系统数学模型中常用的运动方程模型为小扰动模型。在小扰动模型下,飞机运动分为短周期运动和长周期运动。介绍小扰动方程并且分析了小扰动模型下升降舵偏转后引起的过渡过程,通过对飞机进行定直平飞无操纵小扰动情况下的仿真,证明短周期模态主要是Δα和Δ的变化,而长周期模态主要对应ΔV的变化。 展开更多

关键词 飞机小扰动微分方程 飞行系统仿真 飞行过渡过程 短周期运动 长周期运动

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基于蓄能器的摩擦车垂直加力系统研究 被引量：2

17

作者 邢志伟 孙剑光 王立文 《机床与液压》 北大核心 2008年第9期201-203,共3页

在测量机场跑道摩擦因数的过程中,摩擦车的正压力必须符合相关规定,为降低跑道道面起伏对正压力的影响,提出了一种包含蓄能器的液压加力系统,可以满足摩擦车对垂直加力的性能要求,对蓄能器的刚度进行了分析,给出了蓄能器的选型方法。

关键词 摩擦车 摩擦因数 液压加载 蓄能器

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馈能式悬架耦合振动系统相似建模方法

18

作者 祝恒佳 沈云 +2 位作者 田思远 刘云浩 张威 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第5期768-776,共9页

馈能式悬架通过将车辆振动能量转换为电能为微功耗装置供电,其电磁耦合作用会影响系统的动力学性能。考虑电磁耦合作用力对馈能式悬架系统动力学特性的影响,推导馈能式悬架1/4车振动系统微分方程。基于相似原理,建立车辆机械振动系统电... 馈能式悬架通过将车辆振动能量转换为电能为微功耗装置供电,其电磁耦合作用会影响系统的动力学性能。考虑电磁耦合作用力对馈能式悬架系统动力学特性的影响,推导馈能式悬架1/4车振动系统微分方程。基于相似原理,建立车辆机械振动系统电路模型,通过Maxwell和MATLAB/Simulink建立机械-电磁耦合振动系统的有限元联合仿真模型并进行模型验证。进一步对比研究机械-电磁耦合振动系统与仅考虑车辆机械振动系统在正弦、脉冲和随机路面位移激励工况下车身加速度、悬架动挠度特性。结果表明:该文有限元联合仿真相似模型与数值计算结果基本一致,而机械振动模型与机械-电磁耦合振动模型动态响应结果差异为12.12%~16.67%。 展开更多

关键词 耦合振动 车辆动力学 馈能式悬架 相似模型

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双作用式飞机除冰液泵设计及特性研究(英文) 被引量：1

19

作者 龚淼 邢志伟 王立文 《机床与液压》 北大核心 2014年第6期46-53,共8页

除冰液的加注速度是影响机场除冰作业效率的重要因素。设计了一种面向飞机除冰装备领域的双作用式大流量往复泵,给出了设计原理、主要部件设计计算书及总体设计图。通过建模仿真分析双作用泵的压力流量特性;通过改变活塞间隙的仿真实验... 除冰液的加注速度是影响机场除冰作业效率的重要因素。设计了一种面向飞机除冰装备领域的双作用式大流量往复泵,给出了设计原理、主要部件设计计算书及总体设计图。通过建模仿真分析双作用泵的压力流量特性;通过改变活塞间隙的仿真实验得到系统阻尼和流量输出的折中优化方案,并依据仿真得到的最佳参数进行实验,验证仿真分析的合理性。结果表明:根据除冰液的粘度,活塞间隙在3 mm条件下,系统阻尼、流量、脉动到达最优关联,流量输出平稳,验证了设计方案的合理性和可行性。泵在工况压力范围内,输出流量和脉动抑制均达到预期效果,性能超越现有同类除冰加液设备性能,为行业应用和相关设备的设计提供参考。 展开更多

关键词 双作用泵 活塞间隙 流量压力特性 除冰设备

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基于观测器的飞机除冰液温度鲁棒控制方法研究

20

作者 邢志伟 李方 王立文 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期228-231,共4页

对飞机除冰液温升模型的时变和延时特性进行了分析研究。采用Pade逼近对飞机除冰液加热系统的纯时延特性进行近似,将系统的时延问题转化为非时延问题进行处理。为克服由于飞机除冰作业过程中流量变化所造成的系统模型参数变化,采用基于... 对飞机除冰液温升模型的时变和延时特性进行了分析研究。采用Pade逼近对飞机除冰液加热系统的纯时延特性进行近似,将系统的时延问题转化为非时延问题进行处理。为克服由于飞机除冰作业过程中流量变化所造成的系统模型参数变化,采用基于滑模变结构的鲁棒控制方法对系统模型参数摄动进行补偿。为解决系统状态不可测问题,消除Pade逼近误差对出口温度的影响,采用状态观测器对系统的状态进行估计,并对Pade逼近模型输出误差进行补偿。利用系统不同流量下的试验温升曲线模型对设计的控制策略进行了仿真研究,仿真结果验证了所提出算法的有效性。 展开更多

关键词 飞机除冰液 温度 PADE逼近 鲁棒控制 观测器 误差补偿

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