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飞机机翼故障的动态飞行包线估算方法

北京航空航天大学学报 2013年第11期39卷 1515-1519页

作者：刘小雄孙逊唐强章卫国西北工业大学自动化学院西安710072 西安飞行自动控制研究所西安710065

进行机翼故障情况下的飞行包线估算可为驾驶员正确操纵和包线保护控制提供必要的信息.考虑到飞机机翼故障的动力学特点,提出一种动态飞行包线估算方法.建立故障参数模型,应用最小二乘辨识算法进行气动参数辨识与故障诊断;基于参数辨识... 详细信息

进行机翼故障情况下的飞行包线估算可为驾驶员正确操纵和包线保护控制提供必要的信息.考虑到飞机机翼故障的动力学特点,提出一种动态飞行包线估算方法.建立故障参数模型,应用最小二乘辨识算法进行气动参数辨识与故障诊断;基于参数辨识结果估算飞行包线;根据故障特点,分别对系统进行配平计算,在每个配平点建立飞行包线数据库,根据故障诊断结果实时调用包线库中的数据,形成当前时刻的飞行包线.

关键词：机翼故障包线估算参数辨识飞行包线

基于飞行包线划分的航空发动机T-S模糊模型辨识

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航空动力学报 2013年第5期28卷 1159-1165页

作者：王磊谢寿生苗卓广任立通张子阳空军工程大学航空航天工程学院中国人民解放军93704部队

针对航空发动机在建立Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型时运算耗时长和过分依赖学习数据的问题,提出了一种基于飞行包线划分的航空发动机T-S建模方法.通过飞行包线划分和标称点求取确定T-S模型的前件结构;计算各标称点的状态空间模型,将其作... 详细信息

针对航空发动机在建立Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型时运算耗时长和过分依赖学习数据的问题,提出了一种基于飞行包线划分的航空发动机T-S建模方法.通过飞行包线划分和标称点求取确定T-S模型的前件结构;计算各标称点的状态空间模型,将其作为T-S模型的后件;最后通过对航空发动机发参数据的机器学习完成对模型前件参数的辨识.仿真对比结果表明:该方法缩短了航空发动机T-S模糊模型的建模时间,并使得高压转子和低压转子转速的绝对误差分别小于0.25%,0.10%,保持了辨识精度.

关键词：航空发动机 T-S模糊模型飞行包线隶属度函数模型辨识

用于控制器分区设计的发动机飞行包线区域最优划分

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航空动力学报 2012年第2期27卷 445-449页

作者：李述清张胜修胡卫红中国人民解放军第二炮兵工程学院303教研室中国人民解放军96111部队中国人民解放军第二炮兵驻第31研究所军代室

结合最优化理论和线性系统理论,对控制问题中航空发动机飞行包线区域划分方法展开了研究.首先基于小偏离线性动态模型,根据线性系统理论,将发动机动态特性的摄动归为线性模型的状态矩阵特征值和稳态增益的摄动来表征.然后在此基础上,定... 详细信息

结合最优化理论和线性系统理论,对控制问题中航空发动机飞行包线区域划分方法展开了研究.首先基于小偏离线性动态模型,根据线性系统理论,将发动机动态特性的摄动归为线性模型的状态矩阵特征值和稳态增益的摄动来表征.然后在此基础上,定义了一种广义距离以表征发动机动态特性的摄动程度,并以定义了区域的划分原则.继而提出将飞行包线区域划分问题转化为一个基于该广义距离的最优化问题.最后就某型涡扇发动机情形,对其飞行包线区域进行了划分计算,并对划分区域内发动机线性模型摄动进行了比较,结果表明该区域划分和标称点选择方法的有效性.

关键词：航空发动机飞行包线标称点最大覆盖优化

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基于三维重建飞机气动特性的飞行包线

空军工程大学学报（自然科学版） 2021年第2期22卷 8-14页

作者：苏光旭张登成张久星空军工程大学航空工程学院西安710038 94916部队南京211500 93756部队天津300131

为了确定未知飞机的飞行边界,提出了一种通过逆向三维建模进行气动特性分析后建立基本飞行包线的方法,对气动参数未知飞机的飞行安全和空战仿真问题提供了技术支撑。首先,综合运用明暗恢复图像和工程图重建法对飞机的几何外形进行了三... 详细信息

为了确定未知飞机的飞行边界,提出了一种通过逆向三维建模进行气动特性分析后建立基本飞行包线的方法,对气动参数未知飞机的飞行安全和空战仿真问题提供了技术支撑。首先,综合运用明暗恢复图像和工程图重建法对飞机的几何外形进行了三维重建;然后通过数值模拟计算的方法计算并分析了其纵向气动特性;最后,计算了飞机的基本飞行包线并进行了对比验证。研究结果表明,所做工作探索出了一条研究外军缺乏气动参数飞机飞行性能的完整技术途径,所计算的飞行包线具有较高的可靠性,能够体现飞机的飞行性能。

关键词：三维重建气动特性数值模拟飞行包线

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基于遥测数据的无人机飞行包线估算方法研究

飞行力学 2019年第1期37卷 1-5页

作者：羊雨璇高占宝李绪隆李宝安北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

飞行包线对于无人机的飞行安全至关重要。为了建立更加完善的飞行包线,提出了一种基于遥测数据的气动参数辨识方法结合可达集理论的包线估计综合方法;基于动力学方程建立无人机的气动参数模型,利用辨识模型的参数解算不同高度下的飞行包... 详细信息

飞行包线对于无人机的飞行安全至关重要。为了建立更加完善的飞行包线,提出了一种基于遥测数据的气动参数辨识方法结合可达集理论的包线估计综合方法;基于动力学方程建立无人机的气动参数模型,利用辨识模型的参数解算不同高度下的飞行包线,再利用线性系统理论与可达集理论扩展计算不同飞行包线下的相关极限飞行参数;最后,基于某型无人机实际飞行中记录的遥测数据,解算了该无人机的飞行包线,验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：动力学方程遥测数据飞行包线辨识模型可达集理论

航空发动机控制问题研究中飞行包线区域的划分方法

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航空动力学报 2003年第3期18卷 436-439页

作者：王进李剑谢寿生空军工程大学工程学院陕西西安710038 空军第八研究所北京100076

根据矩阵扰动分析理论,分析了发动机进口参数的扰动对发动机模型状态系数矩阵特征值的影响,并在此基础上进行了飞行包线区域划分,在应用这一方法得到的飞行区域内,发动机模型的结构参数摄动量可以在指定范围内变化,计算结果也表明该分... 详细信息

根据矩阵扰动分析理论,分析了发动机进口参数的扰动对发动机模型状态系数矩阵特征值的影响,并在此基础上进行了飞行包线区域划分,在应用这一方法得到的飞行区域内,发动机模型的结构参数摄动量可以在指定范围内变化,计算结果也表明该分区方法是正确的。

关键词：航空发动机飞行包线区域划分矩阵扰动摄动量发动机控制

基于凸多面体的结构性故障模型对飞行包线影响研究

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科学技术与工程 2013年第31期21卷 9246-9251页

作者：吴彦鹏王新民吴莹谢蓉西北工业大学自动化学院西安710129

飞机的安全飞行范围和飞行限制条件是保证飞行安全的关键指标,飞机失事大多是在超出安全飞行包线范围下发生的;因此在飞行的过程中,实时准确的预估飞行包线,提供飞行保护措施,对提高飞行安全具有重要的意义。针对飞机结构性故障的特点,... 详细信息

飞机的安全飞行范围和飞行限制条件是保证飞行安全的关键指标,飞机失事大多是在超出安全飞行包线范围下发生的;因此在飞行的过程中,实时准确的预估飞行包线,提供飞行保护措施,对提高飞行安全具有重要的意义。针对飞机结构性故障的特点,研究了飞机故障和飞行包线的定性定量关系。基于凸多面体模型建立了飞机小扰动线性故障模型。通过最小二乘参数估计方法进行气动参数的在线估计与辨识,确定故障情况下的气动参数,从而进行飞行包线快速估算,提供包线保护控制依据。仿真结果验证本方法对结构性故障情况下包线估算是快速有效的。

关键词：飞行包线凸多面体故障模型参数辨识

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陆空车辆飞行包线研究

陆空车辆飞行包线研究

作者：黄楠北京理工大学

学位级别：硕士

本文的研究对象陆空车辆,是一种具备空中巡逻、救援和交通运输等多种功能,能广泛应用于军事和民用领域的具有陆地行驶和空中飞行能力的多用途作战平台和综合交通工具。本文围绕陆空车辆的飞行包线问题展开研究,研究内容包括陆空车辆飞... 详细信息

本文的研究对象陆空车辆,是一种具备空中巡逻、救援和交通运输等多种功能,能广泛应用于军事和民用领域的具有陆地行驶和空中飞行能力的多用途作战平台和综合交通工具。本文围绕陆空车辆的飞行包线问题展开研究,研究内容包括陆空车辆飞行动力学建模、系统模态分析、陆空车辆模型开环飞行包线研究、基于μ综合控制技术和PID控制技术的飞行控制系统设计与实现以及陆空车辆闭环飞行包线研究、陆空车辆大飞行包线范围下控制器切换的设计与实现。文章首先从陆空车辆的结构特点入手,分析了陆空车辆建模的特点,确定了陆空车辆飞行动力学模型结构,运用空气动力学和刚体动力学建立了陆空车辆的飞行动力学模型。其次,通过遗传算法和序列二次规划完成陆空车辆模型的配平计算,采用中心差分法获取了小扰动假设下的线性模型,从而初步得到陆空车辆飞行包线的范围。然后基于线性模型对陆空车辆的特性进行了深入的分析,通过极点分布、灵敏度矩阵、奇异值等对已经得到的陆空车辆飞行包线进行稳定性分析,进而得到陆空车辆模型开环时的飞行包线。然后,针对第三章得到的陆空车辆开环时的飞行包线,运用μ综合控制技术设计了陆空车辆内环的姿态控制器,该方法能有效地跟踪、抑制阵风干扰且有很好的鲁棒性。运用PID控制技术完成了外环速度和高度的控制。本章还分别对爬升飞行的飞行包线以及协调转弯飞行的飞行包线的内外环的控制器性能进行了仿真和评估,仿真的结果表明:设计的飞行控制系统在飞行包线范围内具有较强的抗干扰能力和良好的鲁棒性,能够达到飞行包线范围内对控制器的要求。最后,针对陆空车辆大飞行包线内设计的多个控制器,提出了一种结合软化环节的鲁棒控制器软切换方法,并且对控制律的切换进行了仿真和评估,结果表明设计的软切换方法对陆空车辆飞行包线范围内不同飞行状态之间的切换具有较为快速准确的跟踪性。

关键词：陆空车辆飞行包线 μ综合控制器切换

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飞行包线对飞行安全影响研究

飞机设计 2017年第1期37卷 11-16页

作者：赵安家孟哲理高洪权高源沈阳飞机工业(集团)有限公司中国人民解放军95858部队

论述了军用飞机飞行包线的定义、变化、来源、分类、构成、功用和影响因素,详细分析了飞行速度、飞行高度、飞行过载、大气状况、飞机构型、发动机使用限制等因素对飞行包线的限制和影响,结合国内资深飞行员的飞行经验,得出只有采取针... 详细信息

论述了军用飞机飞行包线的定义、变化、来源、分类、构成、功用和影响因素,详细分析了飞行速度、飞行高度、飞行过载、大气状况、飞机构型、发动机使用限制等因素对飞行包线的限制和影响,结合国内资深飞行员的飞行经验,得出只有采取针对性措施,才能有效保证飞机不超出飞行包线范围,从而降低飞行员操作失误,对保证飞行安全有很好的指导作用,展望了现代飞机飞行包线的扩展远景。

关键词：飞行包线飞行安全飞行操作安全系数