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先进航空装备关键技术与系统
围绕国家空天发展战略和浙江省航空航天产业发展需求,聚焦材料和制造技术在空天飞行器领域的原始创新和工程应用,重点开展垂直起降快速进出空间运载器研发和先进材料特色的空天前沿交叉技术研究,下设新型特种飞行器系统研发、基于模型的系统工程技术、飞行器前沿交叉技术三个重点方向。
针对尖楔前体(类乘波体)飞行器用嵌入式大气数据传感(FADS)系统存在建模困难及解算模型精度低的问题,首先采用BP神经网络建模代替传统的FADS系统空气动力学建模的方法,建立含有双隐含层的四层神经网络模型,然后通过合理选择网络结构参数及训练验证,对FADS系统的攻角进行解算,最后对驻点压力对算法精度的影响进行研究。结果表明,本文建立的含有双隐含层的四层神经网络模型精度较高,攻角测试误差小于0.2...
针对国内尚未拥有机身/发动机数控组件维修、测试能力的现状,并结合该组件当前故障率,提出一种基于虚拟仪器技术的维修测试平台。该平台以GPIB仪器、VXI模块为依托完成硬件设计,利用labview驱动模块实现对各类测试仪器的控制,并进一步完成软件设计。针对此平台进行误差分析,分析结果表明:该系统测试精度较高,参数误差均在性能指标范围内,能够满足机身/发动机数控组件的维修测试需求。
针对实际捷联惯导系统中陀螺和加速度计的传递函数相移特性不一致问题,通过分析指出了在角运动环境下容易引起时间不同步导航速度误差。从系统测试角度提出了辨识加速度计时延的简便方法,即在重力场中进行惯导系统的翻滚试验和惯导解算,建立加速度计时延与导航速度误差之间的关系,从速度误差中可计算出时延参数。此外,还提出了两种方法对不同步速度误差进行补偿:一是根据加速度计传递函数模型和外推算法计算时延补偿;二是通过...
针对低温液体火箭发动机涡轮泵转子密封系统开展了动力学稳定性研究。采用有限元法建立了涡轮泵转子密封系统的动力学模型,研究了安装偏心对转子密封系统稳定性的影响,给出了失稳转速随安装偏心的变化规律,研究了当量密封间隙对涡轮泵转子系统稳定性的影响,分析了当量密封间隙对失稳转速的影响,最后开展了冷吹试验和热试试验研究,为液体火箭发动机涡轮泵转子系统结构设计、诊断与维护提供理论依据。
操纵负荷系统是飞行员与飞行模拟器之间的接口装置。提出了这种人在回路的实时控制系统的一种新的设计思想,这种设计将无源性与阻抗的概念结合,并将系统阻抗的频率特性作为定量设计的手段。基于频率分析,控制器设计中应增加一个阻尼项,使传递到操作员手上的阻抗与飞行环境的阻抗相匹配。并指出,系统中的力伺服系统的阻尼比应在0.5~0.8范围内以满足这个虚拟环境的无源性要求。操纵负荷系统的无源性可保证整个仿真系统的稳...
提出了一种提高基于阻尼补偿的直流(DC)发电机带恒功率负载(CPL)系统稳定性的方法。依据输入滤波器输出阻抗极大值最小原则对基于阻尼补偿的直流发电机带恒功率负载系统输入滤波器参数进行了最优设计,给出了设计方法和流程。运用Bode图和Nyquist曲线对基于阻尼补偿的直流发电机带恒功率负载系统进行稳定性分析,并与在输出端并联单电容的直流发电机带恒功率负载系统进行比较。对两种系统进行了仿真分析和试验验...
发生函数(UGF)是多状态系统可靠性分析的重要数学手段。通过分解算子,对载荷发生函数进行展开,再结合内积算子和强度发生函数建立考虑共因失效时计算多状态系统可靠度的数学模型。提出了考虑载荷多次作用效应和多种载荷作用时的可靠度计算模型。通过实例研究了共因失效和载荷多次作用效应对多状态系统可靠性的影响。研究表明,共因失效和载荷多次作用效应均对系统及零件可靠度产生影响,而且系统可靠度随着载荷作用次数的增加...
为了将高超飞行器可靠地运载至理想工作条件,满足“平坦”型试验弹道和入轨点的 约束要求,在详细分析系统气动力特性、动力特性、结构特性、质量特性的基础上,以 起飞质量、高超动力飞行段射程倒数为目标函数,建立了试飞器系统的多目标优化模型,并 采用MOEA/D算法进行求解计算,在综合分析系统敏感稳健性的基础上,确定最终优化方案 。结果表明:最终优化方案在满足约束要求的前提下,其起飞质量大幅度降低,高超声速...
用于飞行器大型薄壁件加工的智能柔性工装系统由数十个甚至上百个定位/支撑单元构成,每一单元又是复杂的机、电、液、气一体化系统,需在运动中与外界实时通信获取上位机指令同时反馈内部状态信息。对于这种由众多运动子系统构成的复杂大系统的网络化控制需求,若采用传统的有线控制方案不仅成本高而且难以实现,而本文提出的无线通信与有线网络相结合的网络化分布式递阶控制系统却为解决这一难题提供了新的途径。重点介绍了该系统...
该项目是在对航空斜齿圆柱齿轮传动啮合过程动态模拟和三维有限元分析的基础上,建立了一种综合考虑啮合参数、制造和安装误差、啮合钢度、齿化修整对齿轮传动动态特性影响的精确计算齿轮动载荷和动应力的方法,研制了一套可对斜齿圆柱齿轮组成的恒星和行星轮系进行动态分析和动强度计算的程序软件包。该程序软件包功能齐全、使用方便、通用性强,全部运算可在微机上实现。成果具有独创性,处于国内领先地位,达到国际先进水平。该项...
针对一类故障预测问题提出了一种基于粒子滤波的故障预测算法。在算法的状态估计阶段,采用混合系统粒子滤波和二元估计算法同时估计对象系统故障演化模型混合状态和未知参数的后验分布。在算法的状态预测阶段,在一定的假设条件的前提下,将混合模型连续状态变量的预测问题转化为一个基本状态空间模型的状态预测问题。通过对连续状态变量当前时刻的后验分布进行迭代采样从而获得其未来时刻的先验分布。在算法的决策阶段,在获取的故...
利用遗传优化算法实现了一个目标跟踪系统,将传统的目标搜索、目标分割、目标定位及跟踪状态评估等过程都由遗传算法来实现,使系统结构简单,易于实现。并分析了利用 TMS32 0 C6x实时实现遗传优化跟踪过程的可能性,最后给出了该系统的实现方案。
针对输出端乘性不确定性系统如何决定加权混合灵敏度函数的问题,将来源于经典控制理论的频域回路成形法推广到多变量混合灵敏度H∞控制设计中,提出了带宽可调的加权函数频域整形的公式化构造法,使频域H∞控制设计中可同时兼顾和折衷时域和频域性能指标,并通过调整带宽可改善控制系统的性能。所述方法在某型双转子涡喷发动机气动热力学非线性模型上对抗干扰性和目标跟踪进行了仿真验证。

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