检索结果-内蒙古大学图书馆

系统工程与电子技术 2016年第8期38卷 1880-1885页

作者：李烨郭建国赵斌尤雨骅卢晓东周军西北工业大学精确制导与控制研究所陕西西安710072 中国运载火箭技术研究院北京100076

使用微机械电子(micro electro mechanical systems,MEMS)惯导系统(inertial navigation system,INS)的飞行器由于其MEMS惯性器件测量精度低,致使导航误差快速发散。针对该问题,提出了一种利用飞行器动力学(aircraft dynamics,AD)信息辅助MEMS惯导解算的方法。它基于AD建立的飞行器运动模型和运动误差模型,利用实时解算的飞行器运动状态构建卡尔曼滤波器对MEMS惯导误差进行估计和修正。在此基础上,进一步考虑了INS/全球定位系统(global positioning system,GPS)组合导航时该方法的改进算法,提出了一种利用GPS定位信息和预测滤波器对飞行器动力学模型误差估计的方法。最后的半实物仿真实验结果表明,飞行器动力学信息辅助滤波器可以有效地减小系统误差,提高MEMS惯导系统输出精度。

关键词：微机械电子惯导系统飞行器动力学卡尔曼滤波预测滤波半实物仿真

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多目标进化算法研究及在飞行器动力学系统中的应用

多目标进化算法研究及在飞行器动力学系统中的应用

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作者：丰志伟国防科学技术大学

学位级别：博士

随着航空航天应用需求的拓展和计算仿真能力的提高,对飞行器的设计水平提出了更高的要求。基于动力学的优化方法能够显著提高飞行器设计水平。由于飞行器设计指标内在的冲突性、多模性,仿真分析的复杂性、耗时性,并具有复杂非线性约束,... 详细信息

随着航空航天应用需求的拓展和计算仿真能力的提高,对飞行器的设计水平提出了更高的要求。基于动力学的优化方法能够显著提高飞行器设计水平。由于飞行器设计指标内在的冲突性、多模性,仿真分析的复杂性、耗时性,并具有复杂非线性约束,对基于动力学的优化问题的求解提出了较大的挑战,亟需发展高效多目标和耗时优化算法。本文深入研究了基于分解的多目标进化算法(Multi Objective Evolutionary Algorithms based on Decomposition MOEA/D)和耗时优化算法,提出了椭球分解方法和基于MOEA/D的多点加点序列优化方法,并应用于滑翔飞行器多目标轨迹优化、柔性航天器控制-结构一体化设计和火星探测器气动外形和进入段弹道多目标优化设计中。论文分为优化算法和飞行器动力学应用两部分。在优化算法研究方面:首先,研究了基于分解的多目标进化算法。介绍了MOEA/D的基本思想和计算流程,并与飞行器设计中最常用的NSGA-II进行了对比,仿真结果说明MOEA/D具有收敛速度快、近似Pareto前沿(Pareto Front,PF)分布较均匀的特点;分析了加权和、Tchebycheff和边界交叉等常用的分解方法,针对边界交叉(Boundary Intersection,BI)法需要附加等式约束、且求解复杂约束优化问题难以收敛的困难,提出一种新的椭球分解方法,分别与梯度优化算法和MOEA/D相结合对多个测试算例进行了优化,仿真结果验证了该方法的有效性。然后,研究了飞行器设计中基于高保真模型的耗时优化算法。对于单目标耗时优化问题,针对期望改进(Expected Improvement,EI)和加权EI加点策略在平衡局部搜索和全局探索方面的不足,提出了基于MOEA/D的多点加点序列优化方法,并对测试算例进行了求解,仿真结果验证了该算法的有效性。对于多目标耗时优化问题,对耗时优化算法MOEA/D-EGO(MOEA/D with the Gaussian Stochastic Process Model)进行了改进,在选点过程中进一步考虑了Kriging代理模型的精度和近似PF的分布性,仿真结果表明:改进后的算法对PF的近似精度有所提高。最后,研究了轨迹优化问题配点法求解中节点自适应算法。为了提高飞行器轨迹优化问题的求解精度,将第二代小波节点自适应算法应用于轨迹优化问题,提出了基于第二代小波的轨迹优化节点自适应算法。该算法采用Runge-Kutta(RK)离散方法将复杂非线性和约束轨迹优化问题转化为非线性规划问题,并利用序列二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)算法进行求解。在每次优化完成之后,对控制函数进行第二代小波变换,根据小波系数的幅值自动确定下一次优化的节点,并进行序列优化。对多个轨迹优化问题进行了仿真计算,结果验证了算法的有效性。在优化算法应用研究方面:首先,研究了滑翔飞行器多目标轨迹优化问题。结合MOEA/D和SQP算法提出了多目标轨迹优化问题(Multiobjective Trajectory Optimization Problem,MTOP)的混合优化方法,并对某滑翔飞行器进行了最大横程-最小峰值热流多目标轨迹优化的数值仿真,仿真结果验证了混合优化方法的可行性和有效性,并可以获得较均匀分布的近似PF。然后,研究了柔性航天器控制-结构一体化设计(Control-Structure Integrated Design,CSID)问题。基于假设模态法和混合坐标Lagrange方程推导了柔性航天器动力学模型,并采用PID控制器进行姿态机动控制;建立了CSID多目标优化问题的数学模型,提出了基于约束支配原理和罚函数法的混合约束处理方法;将混合约束处理方法与MOEA/D相结合对CSID多目标优化问题进行了求解,获得了多个优于参考设计的Pareto最优解。最后,研究了火星探测器气动外形和进入段弹道多目标优化设计问题。建立了包含总体参数、弹道、气动、热以及开伞条件的火星探测器学科分析模型,推导了适用于球锥构型且具有解析表达式的气动计算模型;建立了火星探测器气动外形和进入段弹道设计中的多目标优化问题的数学模型,基于MOEA/D进行了求解,获得了多个由于参考设计的Pareto最优解。总之,论文针对MOEA/D应用于飞行器动力学设计中遇到的问题,研究了分解方法、约束处理方法和耗时优化算法,并将其应用于滑翔飞行器弹道优化设计、航天器控制-结构一体化设计和火星探测器外形和进入段弹道设计中。论文对于多目标进化算法的发展和基于动力学的飞行器设计均具有较大的意义。

关键词：多目标进化算法分解方法耗时优化 Pareto最优解飞行器动力学滑翔飞行器轨迹优化控制结构一体化设计火星探测器

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应用COM组件技术的飞行器动力学虚拟样机模型库的研究

应用COM组件技术的飞行器动力学虚拟样机模型库的研究

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中国航空学会控制与应用第十届学术年会

作者：张文苑贾荣珍刘丽北京航空航天大学先进仿真技术航空科技重点实验室(北京)

模型库技术是虚拟样机技术的关键技术之一,模型的重用性和模型库管理系统又是当前模型库技术中的研究热点.本文针对飞行器动力学虚拟样机系统的特点,在对系统进行面向对象分析的基础上,论述了模型库系统中应用组件技术的必要性,引入COM... 详细信息

模型库技术是虚拟样机技术的关键技术之一,模型的重用性和模型库管理系统又是当前模型库技术中的研究热点.本文针对飞行器动力学虚拟样机系统的特点,在对系统进行面向对象分析的基础上,论述了模型库系统中应用组件技术的必要性,引入COM组件技术对模型设计构建,增强模型重用性、通用性;设计的层次化模型库体系结构及相应的模型组织、管理方法,支持动力学虚拟样机技术的研究.

关键词：虚拟样机模型库技术组件飞行器动力学

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飞行器动力学系统参数可辨识性分析方法

飞行器动力学系统参数可辨识性分析方法

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作者：王贵东 100074 北京市丰台区云岗西路17号

本发明提供了飞行器动力学系统参数可辨识性分析方法，包括：建立含有待辨识参数矢量的飞行器动力学系统数学模型和观测模型；通过飞行试验并结合所述观测模型构建信息矩阵，计算所述信息矩阵的行列式；所述行列式与所有观测误差乘积进... 详细信息

标准号: CN104462022B

本发明提供了飞行器动力学系统参数可辨识性分析方法，包括：建立含有待辨识参数矢量的飞行器动力学系统数学模型和观测模型；通过飞行试验并结合所述观测模型构建信息矩阵，计算所述信息矩阵的行列式；所述行列式与所有观测误差乘积进行比较，所述行列式大于所有观测误差乘积，则所述待辨识参数可以辨识；否则，所述待辨识参数不可以辨识。本发明的飞行器动力学系统参数可辨识性分析方法思路清晰、简便实用，本发明在试验前分析参数的可辨识性，为飞行试验测试、控制输入激励、系统辨识方案等提供设计依据。同时，本发明在试验后分析参数的可辨识性，为改进系统模型和辨识方法提供依据。

关键词：辨识可辨识性飞行器动力学飞行试验分析参数观测模型观测误差系统参数信息矩阵系统数学模型参数矢量改进系统输入激励系统辨识构建试验分析测试清晰

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一种基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法及装置

一种基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法及装置

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作者：丁一波陶然岳晓奎代洪华张栋潘兴华徐骋李娜英魏振岩李勇张顺家岳彩红宋硕 518063 广东省深圳市南山区高新南九道45号西北工业大学深圳三航科技大厦25层

本发明公开一种基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法及装置，涉及飞行器动力学与控制领域，方法包括：对变体飞行器进行运动学分析，建立广义坐标向量与所述变体飞行器各刚体上任意质点之间的虚速度关系；广义坐标向量包括机身质... 详细信息

标准号: CN117852322B

本发明公开一种基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法及装置，涉及飞行器动力学与控制领域，方法包括：对变体飞行器进行运动学分析，建立广义坐标向量与所述变体飞行器各刚体上任意质点之间的虚速度关系；广义坐标向量包括机身质心的平动位移、机身的转动角速度、左机翼相对于机身的相对角速度以及右机翼相对于机身的相对角速度；根据广义坐标向量与变体飞行器各刚体上任意质点之间的虚速度关系，基于虚功率原理建立变体飞行器的动力学方程；基于固定外形飞行器的动力学模型及变体飞行器的动力学方程建立变体飞行器的动力学模型。本发明可精确描述变体飞行器的飞行运动与变体运动之间的耦合关系，提高变体飞行器的仿真精度。

关键词：变体飞行器机身广义坐标向量动力学方程动力学模型速度关系虚功率刚体质点飞行器动力学动力学建模运动学分析飞行运动固定外形平动位移耦合关系左机翼飞行器变体机翼质心转动

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用于飞行器动力学与控制一体化研究的地面试验平台、方法

用于飞行器动力学与控制一体化研究的地面试验平台、方法

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作者：穆力嘉张志宇刘启明林泊越张耀潘云邓礼杨剑挺 650093 云南省昆明市五华区学府路253号

本发明公开了一种用于飞行器动力学与控制一体化研究的地面试验平台、方法，涉及机械、飞行器动力学与控制技术、信息技术、测试技术等领域。所述用于飞行器动力学与控制一体化研究的地面试验平台包括支撑底座、运动部件、传感器部件、... 详细信息

标准号: CN117302548A

本发明公开了一种用于飞行器动力学与控制一体化研究的地面试验平台、方法，涉及机械、飞行器动力学与控制技术、信息技术、测试技术等领域。所述用于飞行器动力学与控制一体化研究的地面试验平台包括支撑底座、运动部件、传感器部件、控制部件，所述传感器部件主要是测力部件；所述支撑底座上用于安装测力部件，所述测力部件上用于安装运动部件；所述运动部件用于安装待测元件；所述控制部件接受传感器部件传递的信号，生成控制指令控制待测元件。基于该试验平台可以用于装配所需要的运动部件，进而实现不同待测元件的试验。

关键词：运动部件飞行器动力学传感器部件待测元件测力地面试验控制部件支撑底座测试技术生成控制试验平台指令控制一体化装配信息技术传递研究试验

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一种基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法及装置

一种基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法及装置

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标准号: CN117852322A

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数字飞行器动力学环境信息传输源代码人工智能书写方法

数字飞行器动力学环境信息传输源代码人工智能书写方法

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作者：董云峰李锦辉 100000 北京市海淀区学院路37号

本发明公开了一种数字飞行器动力学环境信息传输源代码人工智能书写方法，包括：将动力学环境信息传输源代码、敏感器探测信息传输源代码、执行机构作用信息传输源代码进行分解，并作为代码片段模板存储至代码库中，并建立模板路径；获... 详细信息

标准号: CN109214043B

本发明公开了一种数字飞行器动力学环境信息传输源代码人工智能书写方法，包括：将动力学环境信息传输源代码、敏感器探测信息传输源代码、执行机构作用信息传输源代码进行分解，并作为代码片段模板存储至代码库中，并建立模板路径；获取数字飞行器流设计XML文件和包设计数据库；书写动力学环境环境信息传输源代码文件、敏感器探测信息传输源代码文件和执行机构作用信息传输源代码文件；书写辅助源代码文件；将动力学环境信息传输源代码文件、敏感器探测信息传输源代码文件、执行机构作用信息传输源代码文件与辅助源代码文件进行组合。本发明利用人工智能程序员技术书写源代码，减少了源代码书写过程中人的工作量。

关键词：源代码文件源代码信息传输动力学环境机构作用探测信息敏感器书写环境信息传输人工智能传输飞行器动力学设计数据库代码片段模板存储书写辅助代码库飞行器工作量分解

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一种基于NARX神经网络的飞行器动力学建模方法及装置

一种基于NARX神经网络的飞行器动力学建模方法及装置

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作者：董一群曹玥瑶 200433 上海市杨浦区邯郸路220号

本发明提供一种基于NARX神经网络的飞行器动力学建模方法及装置，所述方法包括：基于Simulink仿真得到飞行器动力学模型的输入输出数据，并对数据进行预处理生成训练数据和测试数据；采用NARX神经网络进行飞行器动力学模型的训练及测试... 详细信息

标准号: CN116579250A

本发明提供一种基于NARX神经网络的飞行器动力学建模方法及装置，所述方法包括：基于Simulink仿真得到飞行器动力学模型的输入输出数据，并对数据进行预处理生成训练数据和测试数据；采用NARX神经网络进行飞行器动力学模型的训练及测试；基于训练和测试好的NARX神经网络结构，建立飞行器纵向动力学模型。本发明基于NARX神经网络模型，实现随机升降舵及油门杆量等输入条件下的飞行器迎角和俯仰角速度参数预测，建立了飞行器动力学模型。

关键词：飞行器动力学神经网络预处理神经网络结构神经网络模型输入输出数据动力学模型飞行器纵向测试参数预测测试数据输入条件训练数据俯仰升降舵油门杆飞行器建模迎角

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基于相对动量矩定理的变体高速飞行器动力学建模方法

基于相对动量矩定理的变体高速飞行器动力学建模方法

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作者：岳晓奎陶然丁一波代洪华张栋宋闯潘兴华程进徐骋李娜英魏振岩岳彩红宋硕 710072 陕西省西安市碑林区友谊西路127号

本发明公开一种基于相对动量矩定理的变体高速飞行器动力学建模方法，涉及飞行器动力学与控制技术领域，所述方法包括：对飞行器进行物理抽象和假定简化，得到多刚体系统；飞行器为变体高速飞行器；多刚体系统包括：机身、左机翼和右机... 详细信息

标准号: CN117852306B

本发明公开一种基于相对动量矩定理的变体高速飞行器动力学建模方法，涉及飞行器动力学与控制技术领域，所述方法包括：对飞行器进行物理抽象和假定简化，得到多刚体系统；飞行器为变体高速飞行器；多刚体系统包括：机身、左机翼和右机翼；基于多刚体系统，选取广义坐标向量，进行运动学分析，并基于质点系质心平动定理和相对动量矩定理进行动力学建模，得到矢量形式动力学模型；通过坐标投影，将矢量形式动力学模型转换为初始标量形式动力学模型；对初始标量形式动力学模型进行简化，得到简化后的标量形式动力学模型。本发明精确描述了飞行器变体运动与飞行运动之间的耦合。

关键词：动力学模型多刚体系统飞行器变体标量动力学建模动量矩定理高速飞行器矢量形式飞行器动力学控制技术领域运动学分析飞行运动广义坐标坐标投影耦合质点系左机翼机身平动向量质心机翼抽象转换

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