检索结果-南通市图书馆

作者：钱雨桐扬州大学

学位级别：硕士

从古至今,安全是所有民族和国家追求的目标。在所有层次的安全问题之中,政治安全是其中的重中之重,因此,政治安全是政治保卫工作的终极目标。在新时代的背景下,党和国家对政治安全的认识上升到一个前所未有的高度。分析和研究百余年来... 详细信息

从古至今,安全是所有民族和国家追求的目标。在所有层次的安全问题之中,政治安全是其中的重中之重,因此,政治安全是政治保卫工作的终极目标。在新时代的背景下,党和国家对政治安全的认识上升到一个前所未有的高度。分析和研究百余年来中国共产党的政治保卫工作,回顾党的政治保卫工作的历程,总结归纳其经验启示,不仅是党的自身建设和发展的迫切需要,更是党团结和带领中国人民,以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的现实需要。中国共产党政治保卫工作是新民主主义革命时期,特别是中国共产党成立初期特定历史条件下的产物。中国共产党政治保卫工作起源得益于党的创立者安全意识的觉醒。党的政治保卫工作以《法兰西内战》中的无产阶级专政理论为历史依据和理论基础,以中共一大中途迁址召开为现实依据,以党成立初期的社会环境为背景而萌发,随后,党的政治保卫工作在新民主主义革命、社会主义革命和建设、改革开放新时期,以及在中国特色社会主义新时代等不同历史阶段中不断丰富和发展。在理论方面,加强党的政治保卫理论研究,对不断丰富马克思主义政党建设理论,不断丰富中国化时代马克思主义理论具有重要意义;在实践方面,加强党的政治保卫工作实践研究,对全面加强党的领导,提高党的执政能力和执政水平,确保中国特色社会主义沿着正确的方向发展,以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴,提供更具科学性、策略性的实践指导。中国共产党政治保卫工作在历史演进中,不论社会历史条件如何变化,始终坚持“政治安全”的本质价值追求,工作内涵和重点因时而变、因势而导。在百余年的实践中,我们总结出必须坚持党对政治保卫工作的绝对领导、必须坚持以人民为中心的政治保卫工作立场、必须坚持以维护国家安全为政治保卫工作的核心目标等基本经验,并从中得出要引导全社会树立安全思维、要广泛开展全民安全教育、要关注网络信息安全新领域等重要启示。

关键词：政治保卫工作政治安全基本经验

风沙环境下小型无人直升机系统模型及姿态控制研究

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风沙环境下小型无人直升机系统模型及姿态控制研究

作者：于沛然吉林大学

学位级别：硕士

小型无人直升机相对于固定翼无人机和多旋翼无人机有无可替代的优势,虽然世界各国科研工作者进行了积极深入的研究,在小型无人直升机领域取得了许多阶段性成果,但由于小型无人直升机本身复杂且高度非线性的动力学模型,其还没能在实际生... 详细信息

小型无人直升机相对于固定翼无人机和多旋翼无人机有无可替代的优势,虽然世界各国科研工作者进行了积极深入的研究,在小型无人直升机领域取得了许多阶段性成果,但由于小型无人直升机本身复杂且高度非线性的动力学模型,其还没能在实际生活中广泛应用。本文研究内容来源于吉林省科技厅“快速反应抢险救灾垂直起降无人机系统装备研制及应用开发”,项目编号20190303061SF,为解决小型无人直升机自主飞行难点,本文对其动力学模型和控制技术展开了研究,同时为实现恶劣环境下小型无人直升机的稳定飞行提供思路。针对小型无人直升机的建模难点,建立了较为详细的非线性飞行动力学模型,通过机理建模法,对小型无人直升机的主旋翼、尾桨、机身、水平尾翼和垂直尾翼空气动力学进行了计算及推导,并在Matlab-simulink中搭建了非线性模型。针对小型无人直升机的非线性模型,通过小扰动理论对其进行了线性化处理,并针对线性模型设计了基于线性矩阵不等式的低阶参数化H回路成型算法姿态控制器,该控制器不仅比经典H回路成型控制器阶数低4阶,还可通过调节参数μ来灵活调整控制器的响应性能、稳定裕度。为进一步验证姿态控制器对复杂工况下干扰的鲁棒性,在Ansys-fluent中搭建了风沙两相流仿真环境,考虑了不同相对空速、不同粒径、不同质量浓度下的风沙干扰情况,并将风沙干扰引入控制算法中验证控制效果,在相对空速18m/s,粒径100μm,质量浓度9000μg/m的风沙干扰下,本文设计的姿态控制器仍然能在2s左右收敛到稳定,随后姿态角在±1.15°范围内小幅波动,结果表明该控制器在风沙环境下仍然有良好的控制效果,为探究恶劣环境下小型无人直升机的控制性能提供了参考。

关键词：小型无人直升机非线性模型小扰动理论 H∞回路成型风沙两相流

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直升机桨叶冲蚀磨损特性研究

直升机桨叶冲蚀磨损特性研究

作者：白旭鹏吉林大学

学位级别：硕士

由固体颗粒冲击引起的冲蚀磨损,会明显造成零部件的材料损失并降低其工作性能和使用寿命。本文针对航空领域在恶劣工况下执行特殊任务的直升机展开其桨叶冲蚀磨损的研究。在典型的沙尘工况下,直升机的主旋翼桨叶受到大量沙尘颗粒的冲击... 详细信息

由固体颗粒冲击引起的冲蚀磨损,会明显造成零部件的材料损失并降低其工作性能和使用寿命。本文针对航空领域在恶劣工况下执行特殊任务的直升机展开其桨叶冲蚀磨损的研究。在典型的沙尘工况下,直升机的主旋翼桨叶受到大量沙尘颗粒的冲击,引起的桨叶损伤明显影响到直升机的飞行性能。因此,深入研究直升机桨叶受沙尘颗粒冲蚀的机理和冲蚀区域,优选桨叶材料,增加桨叶的抗冲蚀能力对直升机自身飞行品质的提升具有重要意义。本文应用计算流体力学软件Ansys-Fluent进行了气固两相流下不同的颗粒冲击速度和入射角对三种常用直升机桨叶材料(Ti-4Al-1.5Mn,Mg-Li9-A3-Zn3,Al7075-T6)的冲蚀分析,得出三种材料的冲蚀率。结果表明Ti-4Al-1.5Mn桨叶比Al7075-T6和Mg-Li9-A3-Zn3桨叶具有更佳的抗冲蚀性。对比仿真数据,得出三种材料桨叶的冲蚀速率均随颗粒撞击速度的增加而明显增加,而小入射角冲击对三种材料桨叶的冲蚀率无明显改变。进而开展基于沙漠蝎子仿生层的桨叶冲蚀研究,得出具有V型仿生层的桨叶比具有VC型仿生层的桨叶表现出更好的抗冲蚀性。本文建立直升机实际桨叶全尺寸模型,运用Ansys-Fluent中的滑移网格模拟了旋转过程中的桨叶受颗粒冲蚀情况,对不同颗粒质量流量(0.5,1.0或1.5 kg/s)及不同颗粒直径(100μm,500μm和1000μm)条件下桨叶不同旋转速度(500,1000和2000 rpm)时受冲蚀情况进行了数值研究。得出桨叶受冲蚀严重区域主要发生在桨叶的前缘处,且桨叶冲蚀区域随着桨叶转速的增加而明显增加。随着颗粒质量流量的增加,桨叶的受蚀率显著增加,但随着桨叶转速的增加,最大受冲蚀率呈降低趋势;在相同桨叶转速下,随着颗粒直径的增加,桨叶受到的最大冲蚀率同样降低,这说明小直径的颗粒更容易冲击到直升机桨叶。搭建风沙颗粒冲击试验台,进行了上述三种材料包覆的桨叶颗粒冲蚀磨损实验研究,并计算出三种材料的平均受冲蚀速率,验证了钛合金材料桨叶的抗冲蚀性确实优于另外两种材料抗冲蚀性,且对三种材料桨叶表面受冲蚀磨损情况利用德国蔡司公司(ZEISS)的钨灯丝扫描电镜EVO18型进行宏微观形貌分析,得出三种材料在颗粒低速撞击时,材料表面有明显的粒子切割及犁沟划痕,而提升颗粒冲击速度后则材料主要受到挤压变形。三种材料均经历了磨粒磨损,剥落磨损及氧化磨损等冲蚀磨损过程,可得出直升机桨叶冲蚀磨损中多个冲蚀磨损机理同时存在。

关键词：直升机桨叶冲蚀磨损计算流体力学冲蚀试验宏微观形貌分析

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基于多智能体理论的四旋翼无人机编队控制

基于多智能体理论的四旋翼无人机编队控制

作者：孙天浩吉林大学

学位级别：硕士

四旋翼无人机因具有构造简单,操作方便,成本低廉等特性而被人们广泛的应用于众多场合。相较于单架无人机,无人机编队具有探测范围广,执行效率高,容错率好等优点,在农业,军事,交通运输,环境监测等方面有着广阔的应用前景。目前,主流的编... 详细信息

四旋翼无人机因具有构造简单,操作方便,成本低廉等特性而被人们广泛的应用于众多场合。相较于单架无人机,无人机编队具有探测范围广,执行效率高,容错率好等优点,在农业,军事,交通运输,环境监测等方面有着广阔的应用前景。目前,主流的编队控制方法大多采用集中式控制,而集中式控制就意味着要将编队中各无人机的实时飞行数据统一发送至地面站,根据收集到的信息,地面站规划出最优的飞行指令并将其发送至机群,以此完成编队飞行任务。通常来说,集中式的编队飞行控制策略控制精度高,响应速度快,但在灵活性及可靠性上则表现欠佳,而且对地面站的数据处理能力要求也比较高,并不适用于大规模的集群应用。为了解决上述问题,本文给出了一种基于多智能体理论的四旋翼无人机编队控制方法,并通过数值仿真的方式验证了该方法的可行性。全文的主要内容如下:首先对四旋翼飞行器的结构组成,飞行原理进行了简要的介绍。并建立不同的坐标系以描述空间中无人机的位姿状态。结合Newton-Euler公式和坐标系之间的转换关系推导出四旋翼无人机的动力学模型,并将该模型进行适当的简化以便于控制工作的开展。根据建立的四旋翼飞行器的简化模型结合其特点设计了一种基于积分反步和自抗扰控制的轨迹跟踪控制方法(IBK-ADRC)以实现对四旋翼无人机的位姿控制。通过搭建合适的扩张状态观测器对姿态通道的总扰动进行观测,根据观测结果对控制输入进行相应处理以实现抗干扰的目的。最后利用数值仿真的方式检验了扩张状态观测器对总扰动的观测效果,并将该算法与传统的PID算法进行对比,证明其在响应速度,稳态误差以及抗干扰能力等方面的优越性。接下来,以多智能体理论为切入点,提出了一种基于多智能体一致性理论的编队控制方法。在该控制器中存在一组自适应的耦合权值,该耦合权值能够自适应的调节其大小以满足编队系统的稳定条件。并通过数值仿真的方法检验了该方法对二阶线性多智能体系统的控制效果。除此之外,还将其作为四旋翼无人机集群的编队控制器,与IBK-ADRC相结合实现四旋翼无人机集群的编队控制,并通过Simscape可视化仿真的方式证明其有效性。针对基于一致性理论编队控制难以满足实际工作中的避障和避碰需求的问题,本文将分布式模型预测控制应用于多智能体的编队,结合分布式模型预测控制的特点,将避碰和避障需求作为其最优目标函数的非线性约束。并根据跟踪需求和编队需求构造出需求解的目标函数,通过求解目标函数的最优解以获取多智能体系统的实际控制输入以实现编队控制功能。本文同样将该方法应用于四旋翼编队,通过可视化仿真的方式来说明其可行性。

关键词：四旋翼无人机多智能体自抗扰控制非线性扩张状态观测器编队控制

基于机器学习的直升机后缘襟翼翼型气动性能研究

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基于机器学习的直升机后缘襟翼翼型气动性能研究

作者：朱林吉林大学

学位级别：硕士

为了提高直升机的飞行性能,可在旋翼翼型中加入后缘襟翼(Trailing Edge Flaps,TEF)装置。风洞试验成本昂贵、计算流体动力学方法(CFD)占用计算资源多,不利于直升机翼型优化设计有效、快速的参数评估。随着人工智能理论和数据科学的快速... 详细信息

为了提高直升机的飞行性能,可在旋翼翼型中加入后缘襟翼(Trailing Edge Flaps,TEF)装置。风洞试验成本昂贵、计算流体动力学方法(CFD)占用计算资源多,不利于直升机翼型优化设计有效、快速的参数评估。随着人工智能理论和数据科学的快速发展,机器学习可跳过复杂的物理建模过程,通过算法快速、准确地获得预测结果。本文将机器学习算法和高精度的CFD数值模拟相结合,构建适用于不同后缘襟翼气动参数组合下的直升机翼型升阻比机器学习预测模型,并基于机器学习的SHAP(SHapley Additive ex Planations)方法探讨不同气动参数对旋翼翼型气动性能的影响,为旋翼翼型的气动设计提供参考。本文通过Ansys-Fluent软件依次进行144次带有不同后缘襟翼参数组合的数值仿真模拟,构建机器学习算法训练所需的样本数据集。然后将样本数据集放入支持向量机、随机森林、极端梯度提升(e Xtreme Gradient Boosting,XGBoost)三种算法中进行模型训练、参数调优,从而构建带有后缘襟翼翼型的升阻比预测模型。支持向量机、随机森林、XGBoost训练结果在训练集中均方根误差(RMSE)分别为0.625、0.7138和0.423,决定系数(R)分别为0.99、0.9889和0.9988;在测试集中RMSE分别为0.895、0.9252和0.6719,R分别为0.9713、0.9601和0.9889。三种机器学习算法无论在训练集还是在测试集中都表现出了对带有后缘襟翼翼型升阻比较高的预测准确率。同时对比得出三种算法中XGBoost无论在训练集还是在测试集都表现出最佳的模型预测准确率且模型没有明显的过拟合情况发生,具有最好的模型泛化能力。将基于XGBoost模型的SHAP方法用于探究三个参数的模型贡献度,结果表明攻角是影响带有后缘襟翼翼型气动性能最关键的参数,襟翼角度次之,襟翼长度对气动性能的影响程度最小。此外进一步分析和阐明了三个气动参数对NACA 2412翼型的升阻比影响,结果表明带后缘襟翼的NACA 2412翼型与不带后缘襟翼的翼型相比,在0°至5°低攻角范围内的增升效果有显著提高。但当攻角大于6°,无论是增加襟翼长度还是襟翼角度,都不会对翼型的增升效果有增强作用,随着攻角不断增大,反而对翼型的增升性能有减弱作用。对不同襟翼角度的分析表明,在攻角在0°至5°范围内,襟翼角度与翼型升阻比特性成正相关,但当攻角大于6°时由于阻力系数的迅速增加会导致翼型升阻比的降低。对不同襟翼长度的分析表明,过大的襟翼长度以增加阻力为代价增加了NACA 2412翼型的升力,进而导致升阻比曲线变差。故而仅依靠增加襟翼长度来提高直升机翼型升阻比的作用有限,本文探究表明当NACA 2412翼型的襟翼长度为弦长的10%时,后缘襟翼对翼型的增升效果综合表现最佳。与未带有后缘襟翼的NACA 2412翼型相比,带有襟翼长度L=10%C、襟翼角度为β=10°的后缘襟翼翼型在攻角α=0°、1°、2°、3°、4°和5°时的升阻比分别提高87.82%、64.94%、49.20%、33.30%、22.74%和14.75%,表明带有后缘襟翼的NACA 2412翼型在0°至5°低攻角范围内翼型的升阻比有显著提高,能够有效改善直升机翼型的增升性能。本文所构建的机器学习模型为直升机翼型的优化设计提供了一个高效、经济的思路,可作为风洞试验和数值模拟的部分替代方案,具有较强的实际应用意义。

关键词：后缘襟翼直升机翼型空气动力学性能机器学习 CFD数值计算 SHAP方法