西北工业大学基础研究基金(GCKY1006)
- 作品数：16 被引量：44H指数：4
- 相关作者：吕梅柏张科刘秋洪崔建峰蔡晋生更多>>
- 相关机构：西北工业大学中国飞行试验研究院西安应用光学研究所更多>>
- 发文基金：西北工业大学基础研究基金国家自然科学基金中国航空科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术电子电信理学自动化与计算机技术更多>>
- 弹性高超声速飞行器多胞鲁棒变增益控制被引量：2
- 2014年
- 现有的高超声速飞行器控制系统设计方法在处理大包线飞行参数变动时计算复杂度较高,且较少考虑结构弹性的影响。针对上述问题,提出了一种基于张量乘积(TP)模型转换和可测状态反馈的多胞鲁棒变增益控制方法。其首先使用TP模型转换方法获取系统的多胞模型,然后基于线性矩阵不等式求解系统的多胞鲁棒变增益控制器。在求取控制器时,为简化控制器结构及降低控制器阶数,将弹性模态视为外部干扰,仅通过实际可测的刚体状态参数作为反馈量来设计控制器。仿真结果表明,所设计的多胞鲁棒变增益控制器可实现参考指令的有效跟踪,并保证整个包线范围内弹性模态稳定。
- 张科崔建峰吕梅柏
- 面向控制的弹性高超声速飞行器建模方法研究
- 2014年
- 高超声速飞行器广泛采用升力体、乘波体等气动布局和轻质材料,导致飞行器刚体模态与弹性模态的耦合问题突出。针对该类飞行器的特点,使用有限元方法基于变截面自由梁构建高超声速飞行器的结构弹性模型,利用当地流活塞理论计算弹性变形引起的非定常气动力,然后借助均匀设计、逐步回归等统计学方法获取弹性高超声速飞行器的高精度曲线拟合模型。仿真对比分析表明,所介绍的高超声速飞行器弹性建模方法高效、可靠,其所建立的曲线拟合模型与原始物理模型的一致程度及精度均优于现有拟合模型,而所消耗的时间与计算机资源小于现有建模方法。
- 崔建峰张科吕梅柏
- 关键词：均匀设计
- 考虑地面影响的半空间气动噪声数值计算方法被引量：2
- 2014年
- 含非紧致边界的半空间气动噪声问题普遍存在于航空领域,在数值计算过程中不仅要考虑非紧致边界的散射效应,还需要考虑地面对声波的反射。基于Lighthill声模拟理论和广义格林函数方法,引入边界声压积分项和可压缩修正项可以考虑非紧致边界以及流体可压缩性对声波散射的影响。然而在半空间声场的计算过程中,包含沿无限大地面的积分项,为了克服沿地面积分所带来的巨大工作量,根据无穷大平板对声波的反射特性,推导得出频域下基于半空间格林函数的声学积分方程。同时开展了半空间中应力源噪声与圆柱绕流噪声的数值预测与分析,验证了该方法的准确性与高效性。
- 庞川博王芳蔡晋生刘秋洪
- 关键词：气动噪声格林函数法半空间
- 高超声速飞行器曲线拟合建模方法被引量：1
- 2014年
- 现有的高超声速飞行器拟合建模方法较为耗费时间与计算机资源。针对此问题,首先通过方幂好格子点法生成均匀设计表,借助均匀设计获取拟合数据集与验证数据集。然后利用逐步回归方法对数据集进行拟合,获取高超声速飞行器的高精度曲线拟合模型。仿真对比分析表明,所介绍的高超声速飞行器曲线拟合建模方法高效、可靠,所建立的曲线拟合模型与原始物理模型的一致程度及精度均优于现有拟合模型,而所消耗的时间与计算机资源小于现有拟合方法。
- 崔建峰张科吕梅柏
- 关键词：高超声速飞行器均匀设计
- 双极性等离子体激励器圆柱绕流控制实验研究被引量：7
- 2013年
- 在低速风洞中利用多级双极性等离子体激励器控制圆柱绕流的流动分离。实验风速U∞=10m/s,基于圆柱直径的雷诺数Re=2.8×104,在实验中将两组三级双极性等离子体激励器布置在圆柱模型肩部,利用粒子图像测速技术测量圆柱的尾流场。实验结果表明,采用定常和非定常激励均能抑制圆柱尾迹区,等离子体激励强度是影响激励器对圆柱绕流控制能力的重要因素;非定常脉冲激励耗电少,对流动控制能力强,效率明显高于定常激励,脉冲激励频率影响等离子体激励器对流动的控制能力。在实验风速为10m/s时,脉冲激励频率与圆柱涡脱落频率一致,流动控制效果较好。
- 李文丰蔡晋生郝江南刘秋洪
- 关键词：等离子体圆柱风洞实验
- 高超声速飞行器弹性模态稳定控制方法被引量：1
- 2014年
- 高超声速飞行器广泛采用升力体、乘波体等气动布局和轻质材料,导致飞行器刚体模态与弹性模态的耦合问题突出。针对该类飞行器的弹性模态稳定问题,提出了一种新的弹性模态稳定控制方法,将弹性模态视为外部干扰,以弹性模态的导数变量作为控制输出,仅通过实际可测的刚体状态参数作为反馈量来设计控制器。仿真结果表明,所设计的控制器能够保证弹性模态稳定,且控制器结构简单、阶数较低。
- 崔建峰张科吕梅柏
- 关键词：高超声速飞行器状态反馈鲁棒控制
- 方腔流动气动噪声边界散射数值预测方法研究被引量：5
- 2015年
- 方腔流动噪声问题因其流场变化复杂且剧烈而倍受关注,本文主要开展高亚声速方腔流动气动噪声数值预测方法研究。基于任意边界条件的格林函数解和Lighthill声模拟理论,提出可以考虑空间边界影响的气动噪声积分计算方法。数值模拟包含流动和噪声计算两部分,通过二阶精度的DDES模型进行流动数值模拟,边界积分方法计算散射声场分布。数值结果显示声场分布随时间呈现周期性变化,与流场的脉动及其脉动周期一致。观察点的声压级随频率逐渐下降且在谐波频率突然增大。本文计算结果与高精度计算气动声学方法计算结果相符,表明该方法合理、可靠,并且具有较高的计算效率。
- 王芳刘秋洪蔡晋生
- 关键词：气动噪声方腔格林函数
- 基于均匀设计的张量积分布补偿控制系统设计被引量：2
- 2015年
- 现有的张量积分布补偿控制方法计算负荷会随着变参数维数的增加而迅速增大,这使得该方法在中高维LPV系统上的应用受到限制.针对此问题,提出一种基于均匀设计的张量积分布补偿控制方法,该方法通过均匀设计获取LPV系统的离散张量,使离散数据与变参数维数弱相关.仿真结果表明,基于均匀设计的张量积分布补偿控制可以在控制效果基本不变的情况下,有效降低控制算法的计算负荷.
- 崔建峰张科吕梅柏
- 关键词：均匀设计倒立摆
- 非紧致结构气动噪声辐射散射统一积分计算方法被引量：8
- 2013年
- 为避免气动噪声数值模拟中流场高精度计算所带来的巨大工作量,同时考察非紧致边界的散射效应,采用二阶精度格式进行可压缩流场计算,将流场脉动量分解为流场数值计算捕获的主要由流体运动引起的流动脉动分量和流场计算未捕获的主要由噪声传播引起的声学脉动分量两部分,基于Lighthill声模拟理论和格林函数波动方程,导出气动噪声辐射散射统一积分计算方法。首先将观察点布置在物体表面,通过统一积分方程计算得到非紧致物面边界上的散射声压,然后将观测点移到远场位置计算得到声场区域内任意观察点的声压。对二维、三维圆柱以及二维翼型开展气动噪声数值计算,结果与文献计算以及实验结果相吻合,表明本文提出的这种统一积分计算方法能够减少流场高精度计算所需的工作量,同时还能够准确地模拟非紧致结构对气动噪声的散射效应。
- 王芳刘秋洪蔡晋生
- 关键词：气动噪声散射可压缩性积分方程
- 太阳系中相对论效应下的时间同步与转移被引量：2
- 2014年
- 深空探测时间同步过程中由于大范围时空转移引起的时钟测量相对论效应误差不可忽视。研究了普遍类型的地球轨道卫星以及太阳系行星探测器与地面时钟的同步与转移,分析计算了星载时钟测量相对论效应的误差组成和量级,验证了频率调整法和实时补偿法消除相对论误差的有效性。提出在星载时钟频率调整分辨率不足时,可采取定步长、带误差限的时钟频率调整或"跳秒"的形式控制时钟测量相对论效应长期误差,提出在无法实时获得航天器位置和速度时,根据互相关法估计周期误差模型。仿真验证了这些方法的有效性,并为火星探测过程中时钟与地面时间同步提供了方案。
- 薛舜张科吕梅柏
- 关键词：相对论效应行星际探测
