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基于神经网络自适应动态逆的结冰飞机飞行安全边界保护方法

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航空学报 2019年第5期40卷 12-25页

作者：魏扬徐浩军薛源郑无计李哲裴彬彬空军工程大学航空工程学院西安710038 空军石家庄飞行学院第四训练旅保定074212

考虑到飞机带冰飞行的安全问题,对结冰飞机进行安全边界保护成为一种有效的解决手段。基于神经网络自适应动态逆跟踪性能好、鲁棒性强的优点,提出了以安全关键飞行参数限制值作为神经网络自适应动态逆的输入,获取可用舵面偏转角的边界... 详细信息

考虑到飞机带冰飞行的安全问题,对结冰飞机进行安全边界保护成为一种有效的解决手段。基于神经网络自适应动态逆跟踪性能好、鲁棒性强的优点,提出了以安全关键飞行参数限制值作为神经网络自适应动态逆的输入,获取可用舵面偏转角的边界保护方法。建立了飞机本体动力学模型,采用高精度的数值模拟方法获得结冰数据库。设计了神经网络自适应动态逆控制律,通过在动态逆环节引入单隐层神经网络,对不确定性逆误差进行自适应补偿,增强了控制系统的鲁棒性。以俯仰姿态保持模式为例设计了结冰飞行闭环安全边界保护系统。以结冰飞机最小平飞速度的估算值作为飞机最低飞行速度,设计自动油门控制系统,实现对飞行速度的保护。通过仿真验证了设计的控制律具有较强的鲁棒性。对结冰严重程度线性增加情形下飞机状态参数的动态响应进行了分析。仿真结果表明,所设计的结冰边界保护系统,能够实现飞机在容冰飞行过程中对安全关键参数如迎角、飞行速度的实时保护。

关键词：飞机结冰边界保护神经网络自适应动态逆俯仰姿态保持安全关键参数

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飞机在结冰条件下的最优边界保护方法

上海交通大学学报 2013年第8期47卷 1217-1221页

作者：周莉徐浩军杨哲刘东亮空军工程大学工程学院中国人民解放军95118部队

为确保结冰条件下的飞行安全并充分发挥飞机性能,提出了一种最优边界保护方法.以关键参数及其变化速率为控制对象,在分析最优边界保护下关键参数及其变化速率特性的基础上,选取调节量和调节时机作为调节参数,并构建这2个调节参数最优值... 详细信息

为确保结冰条件下的飞行安全并充分发挥飞机性能,提出了一种最优边界保护方法.以关键参数及其变化速率为控制对象,在分析最优边界保护下关键参数及其变化速率特性的基础上,选取调节量和调节时机作为调节参数,并构建这2个调节参数最优值之间的解析关系.针对机翼失速问题,给出动态飞行边界的确定方法,最终通过计算实现结冰条件下的最优边界保护.仿真结果表明,该方法行之有效,为结冰条件下的飞行安全研究拓展了新的思路.

关键词：飞机结冰飞行安全边界保护优化机翼失速

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俯仰姿态保持模式下飞机结冰边界保护方法

航空动力学报 2016年第9期31卷 2087-2094页

作者：王小龙徐浩军薛源朱和铨裴彬彬空军工程大学航空航天工程学院

在研究飞机结冰机翼和平尾失速机理的基础上,以飞机迎角作为关键参数,飞机俯仰指令作为指令参数,提出一种基于飞机自驾仪的结冰后边界保护方法.通过引入铰链力矩检测模块,提前告警飞机失速,为边界保护提供了裕度.建立飞机纵向动力学方程... 详细信息

在研究飞机结冰机翼和平尾失速机理的基础上,以飞机迎角作为关键参数,飞机俯仰指令作为指令参数,提出一种基于飞机自驾仪的结冰后边界保护方法.通过引入铰链力矩检测模块,提前告警飞机失速,为边界保护提供了裕度.建立飞机纵向动力学方程,针对俯仰姿态保持(PAH)模式下机翼失速进行了仿真计算.结果表明:结冰条件下,通过铰链力矩的检测,飞机能在失速迎角为2°之前,进入边界保护模式,增加飞行安全的裕度.通过控制指令的限制,自动驾驶模式下飞机迎角能保持在失速迎角之内.

关键词：飞机结冰边界保护纵向自驾仪失速迎角平尾失速

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边界保护的理论基础第一部分故障暂态分析

继电器 2002年第9期30卷 7-10,14页

作者：哈恒旭张保会吕志来西安交通大学电气学院陕西西安710049

近年来 ,基于单端暂态量的输电线路保护新原理不断涌现出来 ,这种利用故障产生的暂态分量是否透过线路边界的特征构成的具有全线速动的保护称为边界保护 ,边界保护成立的条件有两个 ,其一是区内外故障时 ,暂态分量存在差异 ;其二是该差... 详细信息

近年来 ,基于单端暂态量的输电线路保护新原理不断涌现出来 ,这种利用故障产生的暂态分量是否透过线路边界的特征构成的具有全线速动的保护称为边界保护 ,边界保护成立的条件有两个 ,其一是区内外故障时 ,暂态分量存在差异 ;其二是该差异有规律性 ,可以被提取并且很明显 ,足以构成保护判据。基于这个目的 ,对输电线路区内外故障时的暂态分量的频谱进行了分析 ,发现并提取该差异 ,为边界保护的研究提供理论基础。全文共分为三个部分 ,第一部分是故障暂态分析 ;第二部分是线路边界折反射系数的频谱分析 ;第三部分是区内外故障暂态分量频谱差异的提取和EMTP仿真。本文是第一部分 ,利用网格法对输电线路在区内、正方向区外和反方向三个典型位置故障时的暂态分量进行分析和比较 ,并发现了不同故障方向时暂态分量的差异和正方向区内外故障的差异 ,前者的差异主要体现在线路边界的反射系数的频谱特征中。

关键词：边界保护故障暂态分析故障暂态分量继电保护输电线路电力系统反射系数透射系数

边界保护的理论基础第三部分:故障暂态频谱差异EMTP仿真

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继电器 2002年第11期30卷 1-4页

作者：哈恒旭张保会吕志来西安交通大学电气学院陕西西安710049

全文的第一部分 ,研究了线路在三个典型位置故障暂态分量的特征 ,发现区内外故障暂态分量差异取决于线路边界的反射和折射系数 ;第二部分研究了反射系数和折射系数的频谱特征 ,发现区内外故障暂态分量的差异的确存在 ,而且比较明显 ,特... 详细信息

全文的第一部分 ,研究了线路在三个典型位置故障暂态分量的特征 ,发现区内外故障暂态分量差异取决于线路边界的反射和折射系数 ;第二部分研究了反射系数和折射系数的频谱特征 ,发现区内外故障暂态分量的差异的确存在 ,而且比较明显 ,特别是具有阻波器线路在阻波频带内的差异非常明显。本文是全文的第三部分 ,对具有阻波器线路 ,利用三阶Cui样条小波变换提取故障暂态分量中的 [0 ,2T]× [阻波频带 ]时频区域内的信息 ,并进行频谱分析。EMTP仿真结果表明 ,区内外故障差异不仅存在而且十分明显 ,足够构成边界保护判据 ,在单端实现全线的速动。

关键词：边界保护小波变换三阶Cui样条小波 EMTP仿真故障暂态分量频谱差异输电线路

边界保护的理论基础第二部分:线路边界的折、反射系数的频谱

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继电器 2002年第10期30卷 1-5页

作者：哈恒旭张保会吕志来西安交通大学电气学院陕西西安710049

在第一部分中 ,对故障产生的暂态进行了分析 ,发现区内外故障暂态分量的频谱差异主要与线路边界的折、反射系数的频谱有关。本文是第二部分 ,主要探讨了两类母线的接线情况下 ,线路边界的折、反射系数的频谱特征。同时 ,还分析了当线路... 详细信息

在第一部分中 ,对故障产生的暂态进行了分析 ,发现区内外故障暂态分量的频谱差异主要与线路边界的折、反射系数的频谱有关。本文是第二部分 ,主要探讨了两类母线的接线情况下 ,线路边界的折、反射系数的频谱特征。同时 ,还分析了当线路上接有三相阻波器时 ,对线路边界折、反射系数频谱特征的影响。最后在折、反射系数频谱特征的基础上。

关键词：边界保护线路边界反射系数频谱阻波器杂散电容折射系数输电线路继电保护

基于边界保护的配电网故障区段无通信定位方法

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电网技术 2009年第4期33卷 88-93页

作者：史燕琨肖湘宁邹积岩电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 大连理工大学电气工程与应用电子技术系辽宁省大连市116023

提出一种基于边界保护原理的配电网故障区段无通信定位方法:通过在各保护区段边界处并联一定频率的谐振装置,利用装置对谐振频率处故障暂态电流分量的衰减作用,强化相应频带的电流谱能量在边界两侧的差异,达到各边界处保护开关根据能量... 详细信息

提出一种基于边界保护原理的配电网故障区段无通信定位方法:通过在各保护区段边界处并联一定频率的谐振装置,利用装置对谐振频率处故障暂态电流分量的衰减作用,强化相应频带的电流谱能量在边界两侧的差异,达到各边界处保护开关根据能量比值自动识别故障区段的目的。此方法无需通信设备或开关间配合,具有高速性、灵敏性及可靠性等特点。仿真及物理试验证明了该方法在各种故障情况下的有效性。

关键词：故障定位边界保护暂态电流配电网

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过载/迎角边界保护控制律仿真研究

飞行力学 2014年第2期32卷 110-113页

作者：王婷王博李德尚中国飞行试验研究院飞机所陕西西安710089 中航工业西安飞机设计研究所飞控所陕西西安710089

过载/迎角边界保护是电传飞机一项最重要的飞行包线保护功能。针对某型飞机,在典型控制增稳结构的基础上,引入积分控制结合比较大小转换逻辑的控制律实现对过载/迎角的精确控制,同时对控制参数的分析、确定方法进行了详细分析研究。仿... 详细信息

过载/迎角边界保护是电传飞机一项最重要的飞行包线保护功能。针对某型飞机,在典型控制增稳结构的基础上,引入积分控制结合比较大小转换逻辑的控制律实现对过载/迎角的精确控制,同时对控制参数的分析、确定方法进行了详细分析研究。仿真结果表明,积分控制与比较大小的控制逻辑结构完全满足过载/迎角边界保护的功能要求。

关键词：过载迎角边界保护控制律

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超机动飞机边界保护控制器设计

飞行力学 2018年第5期36卷 39-42,48页

作者：谢蓉王新民曹宇燕李婷西北工业大学自动化学院陕西西安710072

针对超机动飞机过失速机动的飞行安全问题,提出了一种飞行边界保护控制方法。首先采用动态逆控制方法解决了超机动飞机模型中的非线性和耦合性问题,然后通过求解超机动飞机的动态配平点的可达集,来确定飞机在任意飞行状态下的安全飞行边... 详细信息

针对超机动飞机过失速机动的飞行安全问题,提出了一种飞行边界保护控制方法。首先采用动态逆控制方法解决了超机动飞机模型中的非线性和耦合性问题,然后通过求解超机动飞机的动态配平点的可达集,来确定飞机在任意飞行状态下的安全飞行边界,最后将所获得的动态边界集成到动态逆控制器中来约束飞机的机动范围,以降低超机动飞机完成过失速机动时的失控风险。仿真结果表明,所设计的飞行边界保护控制器能够改善超机动飞机过失速机动飞行时的指令跟踪效果,更好地完成Cobra等过失速机动动作,提高了飞行的安全性。

关键词：超机动飞机边界保护飞行安全