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基于混合整数规划的机场地面运动扰动恢复

北京航空航天大学学报 2018年第11期44卷 2356-2363页

作者：张天慈丁萌左洪福南京航空航天大学民航学院南京211106 航空工业航空所飞行控制航空科技重点实验室西安710065

针对现有机场地面运动扰动恢复方法对计划路径偏离、滑行道关闭等干扰事件的应对能力不足,以及轨迹调整过程缺少量化评价指标优化等问题,提出一种基于混合整数规划的扰动恢复方法。利用优化技术协调受扰动影响的航空器计划轨迹,降低干... 详细信息

针对现有机场地面运动扰动恢复方法对计划路径偏离、滑行道关闭等干扰事件的应对能力不足,以及轨迹调整过程缺少量化评价指标优化等问题,提出一种基于混合整数规划的扰动恢复方法。利用优化技术协调受扰动影响的航空器计划轨迹,降低干扰事件对场面运行效率和其他场面调度问题的影响;同时,引入迭代冲突规避策略提高求解效率。基于真实机场布局的实验结果表明,该方法能够在计划路径偏离和滑行道关闭2类干扰事件出现后,快速、有效地调整航空器的计划轨迹,使机场地面运动恢复安全有序状态。

关键词：机场地面运动滑行轨迹调整冲突规避扰动恢复混合整数规划

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磨粒在线监测静电传感器设计

压电与声光 2010年第2期32卷 325-328页

作者：李绍成左洪福南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 南京林业大学木材工业学院．江苏南京210037 南京航空航天大学民航学院江苏南京210016

针对机器磨损状态监测要求,设计了一种油液磨粒在线监测静电传感器,并给出了静电传感器的结构模型。采用有限元法对传感器静电场进行数值求解,得到了传感器的灵敏度空间分布,并对影响传感器灵敏度的主要因素进行了仿真研究,对静电传感... 详细信息

针对机器磨损状态监测要求,设计了一种油液磨粒在线监测静电传感器,并给出了静电传感器的结构模型。采用有限元法对传感器静电场进行数值求解,得到了传感器的灵敏度空间分布,并对影响传感器灵敏度的主要因素进行了仿真研究,对静电传感器的频率响应特性进行了分析。在此基础上,提出了油液磨粒在线监测静电传感器结构尺寸优化设计方法。最后,构建了油液磨粒静电监测实验系统,进行磨损监测实验研究。实验结果表明,静电传感器可有效监测到荷电颗粒物和油液磨粒,本系统适用于油液磨粒在线监测。

关键词：磨粒在线监测静电传感器有限元

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多源信息融合的航空发动机异常检测方法研究

电子测量技术 2022年第22期45卷 135-141页

作者：蔡景康婷玮左洪福张晨张营南京航空航天大学民航学院南京211106 北京市民航安全分析及预防工程技术研究中心北京100084

针对航空发动机中单参数表征性能不全面,且易受外部环境和飞行工况等因素影响的问题,提出一种基于谱回归和高斯混合模型的多源信息融合的健康因子构建方法。选取记录完整并与发动机健康性能关系密切的参数,以同架飞机左右发动机的性能... 详细信息

针对航空发动机中单参数表征性能不全面,且易受外部环境和飞行工况等因素影响的问题,提出一种基于谱回归和高斯混合模型的多源信息融合的健康因子构建方法。选取记录完整并与发动机健康性能关系密切的参数,以同架飞机左右发动机的性能参数差异值作为数据源,通过谱回归进行特征降维,采用高斯混合模型构建正常状态模型,再以基于贝叶斯推断的距离表征测试数据与高斯混合模型的全局距离判别发动机的异常状态。通过两个航空发动机异常事件案例中真实QAR数据进行验证,结果表明所提方法相较于航空公司能够更有效评估航空发动机的健康状态,提前识别出发动机的异常点,预留出足够的时间为发动机制定可靠的维修计划,提高飞机的安全性与经济性。

关键词：航空发动机多源信息融合健康因子谱回归高斯混合模型

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基于流形优化法的相机位姿估计

江苏大学学报（自然科学版） 2011年第3期32卷 336-340页

作者：潘绍松左洪福南京航空航天大学民航学院江苏南京210016

为了减小正交迭代法用于跟踪相机位姿的累积误差,提出基于流形优化方法的估计相机位姿新颖算法.算法利用共线性误差模型将位姿估计转化为流形上实值函数最小化问题,然后运用微分几何的结论进行目标优化.优化过程包括搜索更新向量和收缩... 详细信息

为了减小正交迭代法用于跟踪相机位姿的累积误差,提出基于流形优化方法的估计相机位姿新颖算法.算法利用共线性误差模型将位姿估计转化为流形上实值函数最小化问题,然后运用微分几何的结论进行目标优化.优化过程包括搜索更新向量和收缩映射:在流形仿射切空间内对目标函数进行泰勒展开以搜索函数的零切向量场;用收缩映射将偏离流形的点重新映射到流形表面.比较了流形优化法与正交迭代法位姿估计的性能,并给出了新算法在增强现实中的实际应用.结果表明:流行优化算法的性能优于正交迭代,在综合数据试验中噪声方差为1时,前者的旋转轴、旋转角的相对误差为0.5%和0.25%,仅为后者相对误差的1/5和1/2.

关键词：机器视觉增强现实相机跟踪微分几何矩阵分解图像注册

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基于全流量光学传感器的磨粒运动特性研究

传感器与微系统 2023年第11期42卷 19-22页

作者：刘珍珍刘岩左洪福王涵费航南京航空航天大学民航学院民航飞机健康监测与智能维护重点实验室江苏南京211100

针对航空发动机滑油系统管路中磨损颗粒的运动特性进行了研究。首先,建立磨粒的运动学方程,分析影响运动的主要因素;然后,自制全流量在线光学传感器,并搭建磨粒运动监测系统,再结合高效卷积算子(ECO)算法对动态磨粒进行跟踪以及速度测算... 详细信息

针对航空发动机滑油系统管路中磨损颗粒的运动特性进行了研究。首先,建立磨粒的运动学方程,分析影响运动的主要因素;然后,自制全流量在线光学传感器,并搭建磨粒运动监测系统,再结合高效卷积算子(ECO)算法对动态磨粒进行跟踪以及速度测算;最后,利用仿真软件,对多个影响因素进行多元回归方程的拟合。研究结果表明:回归方程的拟合度较高。同时,各因素对颗粒运动速度影响的重要程度依次为:油液的流速、颗粒的密度、油液的粘度、颗粒的粒径。同时,油流的速度与颗粒的运动速度呈正相关,颗粒的密度、油液粘度、颗粒的直径与颗粒的运动速度呈负相关。

关键词：全流量光学传感器磨损颗粒运动速度高效卷积算子算法

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实用化图像式油液污染实时检测系统研究

南京航空航天大学学报 2006年第5期38卷 649-654页

作者：张艳彬左洪福涂群章南京航空航天大学机电学院南京210016 南京航空航天大学民航学院南京210016 解放军理工大学工程兵工程学院南京210007

针对油液实时分析的应用需求,分析了基于显微图像的全采样式油液分析系统的各种特征参数,提出了系统改进的若干关键措施,建立了基于分流采样原理的实用化油液污染分析系统。同时根据实用化系统的特点,提出了结合图像运动特征和自动阈值... 详细信息

针对油液实时分析的应用需求,分析了基于显微图像的全采样式油液分析系统的各种特征参数,提出了系统改进的若干关键措施,建立了基于分流采样原理的实用化油液污染分析系统。同时根据实用化系统的特点,提出了结合图像运动特征和自动阈值选取的颗粒识别方法,分析了流场速度分布,解决了污染度计算的问题,并进行了与传统仪器的对比实验,获得较好的效果。

关键词：油液污染分析图像检测分流采样颗粒识别污染度计算

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基于功能检测的备用系统维修优化研究

航空学报 2009年第4期30卷 660-665页

作者：吕德峰左洪福蔡景南京航空航天大学民航学院江苏南京210016

为了减小或消除主系统故障的后果,机械中经常采用备用系统在主系统故障时代替其完成功能。根据某些机械设备的备用系统故障具有延迟性的特点,提出了不等间隔的功能检测策略;建立了该策略下备用系统的可用度模型和费用率模型;以系统可用... 详细信息

为了减小或消除主系统故障的后果,机械中经常采用备用系统在主系统故障时代替其完成功能。根据某些机械设备的备用系统故障具有延迟性的特点,提出了不等间隔的功能检测策略;建立了该策略下备用系统的可用度模型和费用率模型;以系统可用度为约束,维修费用率为目标,建立了不等间隔功能检测维修策略下的维修优化模型;最后给出了优化模型的求解算法,得到了维修间隔的确定方法并进行了实例验证分析,结果表明:当首次检测间隔是重复检测间隔的3倍时采用不等间隔的功能检测优化模型比采用等间隔的功能检测优化模型节约9.55%。

关键词：功能检测可用度维修费用维修优化维修间隔

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滚动轴承性能退化静电监测方法及试验

机械工程学报 2014年第23期50卷 75-81页

作者：刘若晨左洪福张营梁坤南京航空航天大学民航学院南京211106

采用静电方法对滚动轴承进行在线监测以及退化评估的研究。在滚动轴承寿命强化试验机平台上,使用自研磨损区域静电传感器对滚动轴承进行在线监测,通过多组试验采集得到滚动轴承磨损静电信号,在对滚动轴承磨损过程静电产生机理分析的基础... 详细信息

采用静电方法对滚动轴承进行在线监测以及退化评估的研究。在滚动轴承寿命强化试验机平台上,使用自研磨损区域静电传感器对滚动轴承进行在线监测,通过多组试验采集得到滚动轴承磨损静电信号,在对滚动轴承磨损过程静电产生机理分析的基础上,进行静电信号的特征提取,通过加速疲劳全寿命周期试验进行滚动轴承性能退化评估,并与振动信号与温度信号进行对比验证。研究结果表明,磨损区域静电监测技术可以实现滚动轴承性能退化的在线监测,该研究是机械系统在线监测以及故障诊断和预测的重要组成部分,并为仪器实现产品化奠定了基础。

关键词：静电监测滚动轴承磨损区域特征提取性能退化

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润滑油路静电传感器动态特性仿真与试验

航空动力学报 2017年第10期32卷 2438-2446页

作者：刘若晨左洪福冒慧杰孙见忠南京航空航天大学民航学院南京211106 江苏理工学院汽车与交通工程学院江苏常州213001

针对航空发动机润滑油路磨粒在线监测的静电传感器缺少特性参数与验证方法的问题,根据静电感应基本原理和传感器结构,提出相应的特性参数指标,利用环状探极感应模型进行仿真,并设计和搭建了静电传感器试验系统平台,通过试验对润滑油路... 详细信息

针对航空发动机润滑油路磨粒在线监测的静电传感器缺少特性参数与验证方法的问题,根据静电感应基本原理和传感器结构,提出相应的特性参数指标,利用环状探极感应模型进行仿真,并设计和搭建了静电传感器试验系统平台,通过试验对润滑油路静电传感器动态特性进行分析与验证。结果表明:所提特性参数指标可有效反映静电传感器的动态特性;长径比是环状润滑油路静电传感器的重要结构参数,传感器效率随长径比的增大而增大;传感器有效视场也随探极尺寸的增大而增大;所建平台可适用于实物静电传感器动态特性的分析与试验,且具有良好的可重复性。仿真和试验结果对润滑油路静电传感器的设计与应用具有重要的指导意义。

关键词：静电传感器动态特性参数仿真空间灵敏度长径比