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  • 简介:为研究转捩与湍流对激波边界层干扰底部流动结构影响,文章选取了二维与三维高超声速双斜面进气道模型与大钝头着陆器模型,并使用γ-Reθ转捩模型开展数值模拟研究.研究表明,对于二维进气道模型,随着前缘钝度增加,激波边界层干扰位置前移,分离区变大,与层流流动情况相比,有转捩流动发生时,激波边界层干扰位置后移,同时分离流动强度变弱,分离区缩小;对于三维进气道模型,其拐角附近分离流动呈现明显三维特征,转捩流动也存在三维流动结构,与静风洞状态相比,噪音风洞状态下,有转捩流动发生,对壁面热流影响较大,对激波系影响很小.对于着陆器模型,底部流动发生转捩,使得底部流动由不稳定非定常流动结构变为稳定定常流动结构,这有益于姿态控制设计.

  • 标签: 激波边界层干扰 底部流动结构 高超声速 转捩流动 分离流动
  • 简介:为了解决乘波体偏离设计条件下气动特性会恶化,特别在低速时,升力严重不足这个问题,提出了通过增大后掠角生成前缘涡,增加背风面的升力,以改善乘波体低速气动性能.首先使用VisualBasic编程语言,并通过CATIA软件二次开发技术,实现了锥导乘波体参数化设计和自动生成.再通过控制圆锥角和流场长度这两个设计参数,获得了大后掠乘波体构型.最后,运用剪切应力输运(shear-stress-transport,SST)模型,计算了所得乘波体气动特性,并分析了流场变化,发现乘波体在设计状态下激波能很好附着在前缘上,在小正攻角下,乘波体可获得比设计状态更高升阻比,满足巡航要求.运用I.模型计算了乘波体低速气动特性,得到了不同攻角下升力、阻力和升阻比变化规律.研究结果发现,乘波体在低速下产生了明显涡结构,在合适攻角下,能产生数量可观附加升力,提高了乘波体水平起降性能.

  • 标签: 高超声速 气动特性 宽速域 乘波体 涡升力
  • 简介:在广义系统故障诊断过程中,若系统动态模型中存在不确定性,传统无迹卡尔曼滤波算法将失去其传感器故障估计精度。为解决该问题,提出一种改进强跟踪卡尔曼滤波算法以实现广义连续-离散系统传感器故障诊断隔离。首先,提出基于多重渐消因子强跟踪滤波算法以实现动态模型存在不确定性广义连续-离散系统故障诊断;然后提出一种结合多模型自适应估计强跟踪卡尔曼滤波(STUKFMMAE)算法以实现传感器故障有效隔离。最后,针对基于广义连续-离散系统惯性传感器故障模型提出仿真算例。仿真数据表明,传统无迹卡尔曼滤波对于传感器故障估计误差为0.002左右,而提出基于多重渐消因子强跟踪滤波算法对于传感器故障估计误差最大值为未超过4×10~(-4),且STUKFMMAE相较于UKFMMAE算法具有更好隔离效果。仿真结果验证了设计方案有效性。

  • 标签: 广义系统 连续-离散系统 故障诊断及隔离 多模型自适应估计 强跟踪卡尔曼滤波
  • 简介:后掠机翼边界层流动稳定性转捩对翼型设计优化有着重要参考价值,而横流失稳是引起后掠机翼边界层转捩关键因素之一.以NLF(2)0415翼型为研究对象,采用三维可压缩NavierStokes方程并结合γReθt转捩模式计算了展向无限长后掠机翼基本流场.由于原始γReθt模式只能预测流向边界层转捩,因此在原始转捩模式中添加横流间歇因子项,进而对复杂构型进行横流不稳定性转捩预测.计算结果显示,利用改进后γReθt转捩模式预测得到后掠翼型转捩位置与实验数据吻合较好,证明了修正转换模式合理性和实用性.

  • 标签: 转捩模式 横流不稳定性 后掠机翼
  • 简介:介绍了由可编程逻辑器件集成数字预滤器(prefilter)设计原理,该预滤器用于滤除某些输入信道尖峰或毛刺干扰,提供了其IP软核(SoftCore)状态机模型、原文件和仿真结果.设计软件中状态变量安排合理,换用其它器件或采用其它开发软件平台也不会造成上电紊乱,占用编程资源很少,模块具有简洁稳定性和可移植性.

  • 标签: 数字滤波器 可编程逻辑器件 集成 设计 状态机模型 IP软核
  • 简介:-国内国际常用多级旋转变压器主要有16对极,30对极和36对极几种。多级旋转变压器在导航设备中起着重要作用。本文叙述了其输出高精度角度信号如何被计算机转换成数字信号,以便为主机显控提供数据,还从原理和软硬件实现方法上给出了一种实现方案。

  • 标签: 多级旋转变压器 轴角—数字转换
  • 简介:针对硅微振梁式加速度计输出频率随环境温度漂移问题,提出了抗温漂硅微结构设计方法相关工艺,降低了环境温度对输出影响,在室温条件即可达到一定精度。通过建立“硅-玻璃”和“玻璃-陶瓷”耦合模型,分析了造成硅微振梁式加速度计温度漂移原因。然后提出了“抗温漂耦合设计”微结构和“半粘结封装”封装工艺,降低了耦合模型中理论温漂。利用加工出原理样机进行实验,结果显示,采用抗温漂结构设计封装工艺原理样机,输出频率温漂系数为-3.5×10-6/℃,室温下零偏稳定性为72.0μg。实验验证了抗温漂理论可行性,可以满足室温下高精度硅微振梁式加速度计设计要求。

  • 标签: 硅微振梁式加速度计 温度漂移 抗温漂耦合设计 半粘结封装
  • 简介:根据激光陀螺漂移数据中存在多种噪声及其特点,针对激光陀螺漂移数据建模问题,比较了几种建模方法,认为DDS法有较好实用性,并利用该方法对激光陀螺漂移数据进行了建模,得出了实测激光陀螺漂移数据模型。采用了多种检验方法对所建模型进行了检验。检验结果表明,用DDS法对激光陀螺漂移数据建模是合适

  • 标签: 激光陀螺漂移 非平稳时间序列 DDS法
  • 简介:文章基于等离子体Joule加热、静电力、Hall效应以及Lorentz加速度等固有特性,对等离子体在航空航天领域(不包括电推进和飞行器再入热防护方面)中应用进行总结评估.等离子体激励器在亚声速流到高超声速流整个空气动力学领域稀薄流领域,得到了广泛应用.真正引人瞩目的是,与所控制流场相比,应用中所加入电磁力或能量仅仅与其扰动水平相当.因此,有效流动控制往往就限制在像流动分离、流体动力学不稳定性、动态失速和涡破碎等动力学分岔问题中.有效控制应用通常是利用有黏-无黏流相互作用放大效应、外部磁场或微波能量加入等来增强其控制效果.最后文章根据这些评估,对未来学科前沿提出了几点基础创新研究方向建议.

  • 标签: 等离子体激励器 电磁力 流动控制 超声速流动 未来创新
  • 简介:挠性平台式惯导系统是精密机电一体化自主式导航设备,从研制、小批量生产到设计定型和产品交付用户,我们开展了以可靠性为中心全面质量控制。本文从工程实践出发探讨惯导研制中可靠性分配,环境应力筛选和可靠性工程措施等

  • 标签: 可靠性设计 分配 可靠性试验 环境应力筛选 可靠性增长
  • 简介:针对现有力矩电机驱动角振动激励源频率难以超过100Hz、波形失真大、不能满足宽频高精度角振动校准需求现状,提出采用框式结构电磁驱动方法,显著降低驱动线圈电感以实现驱动力快速响应,并采用精密轻质空心杯空气轴承实现轴系定位,以克服摩擦力、提高回转定位精度,结合有限元分析仿真,将空气轴承转子与励磁线圈骨架进行整体优化设计,使轴系固有频率提升至2800Hz以上。新角振动激励装置测试结果表明,工作频率范围达到600Hz,角加速度波形失真度小于2%,可实现1kg承载和1760rad/s2最大角加速度,超出德国PTB角振动标准给出50g承载和1400rad/s2最大角加速度技术指标,可更广泛用于高精度角振动校准角运动传感器动态性能评价。

  • 标签: 角振动台 角加速度 角速率 角振动 陀螺
  • 简介:为了减小MEMS陀螺仪正交误差,进一步提高陀螺精度,在Simulink环境中对陀螺结构和测控系统进行了建模和仿真。首先在理想状态陀螺结构模型基础上建立了包含机械热噪声、模态间耦合等非理想因素结构模型,并给出了陀螺结构相关设计参数。其次在陀螺结构模型上以自激振荡和AGC控制技术为基础设计了驱动回路,该回路可在短时间内将驱动幅度稳定在10μm,且驱动频率为4048Hz(驱动模态谐振频率)。然后分析了模态间耦合信号作用方式并建立了正交校正和检测闭环力反馈回路,仿真结果显示,在全闭环状态下检测模态所受耦合力幅度比未校正状态下降了5个数量级,等效输入角速度也从205(°)/s下降到了6.58(°)/h。最后对陀螺模型进行了整体测试,得到其标度因数和阈值分别为21.76mV/(°)/s和0.002(°)/s。

  • 标签: MEMS陀螺仪 结构模型 SIMULINK 系统仿真
  • 简介:论述了核磁共振陀螺仪基本原理,跟踪了国际上几种核磁共振陀螺仪,重点讨论了最有前景低温超导核磁共振陀螺仪.随着低温和超导量子干涉仪与核磁共振技术结合,将突破核磁共振陀螺仪微弱信号提取等关键技术难点,指出了低温超导核磁共振陀螺仪是核磁共振陀螺仪发方向,其精度高,寿命长等优点将带来可观前景.

  • 标签: 陀螺仪 核磁共振 低温超导 陀螺仪发展 超导量子干涉仪
  • 简介:温度效应是制约激光捷联系统惯性器件性能提高重要因素。通过大量温度试验,结合陀螺和加速度计温度误差特性分析,得到一种工程适用温度模型;分别对各个惯性器件进行温度误差补偿,提高了系统精度。试验结果表明:该模型不仅改善了高低温状态下系统性能,而且也适用于大变温率或大范围温度变化环境下导航系统。温度补偿后,系统导航定位精度平均提高了近40%。

  • 标签: 激光捷联惯导系统 激光陀螺 加速度计 温度补偿
  • 简介:对高超声速压缩拐角流动中Grtler涡特性热流分布进行了实验研究.开发了温敏漆(temperaturesensitivepaint,TSP)系统,简要介绍了TSP技术原理、文章所用TSP涂料标定曲线、辅助设备参数、实验过程数据后处理过程,采用基于离散Fourier定律热流算法.研究在Ma=6低噪声风洞中进行,采用TSP技术,得到压缩拐角斜坡板上热流分布图像,并对高低热流条带现象做出解释,与Grtler涡有对应关系.通过改变拐角角度来流参数,获得了不同拐角和单位Reynolds数条件下热流分布图像,分析得到压缩拐角斜坡上Grtler涡特性热流分布在变参数条件下变化规律.研究发现:当增加拐角角度或增大单位Reynolds数时,Grtler涡波长减小,且涡起始位置更靠近拐角;随单位Reynolds数增加,斜坡上热流值整体增加,热流峰值位置前移;峰值位置后,热流缓慢减小区域与Grtler涡位置相对应.

  • 标签: 高超声速 压缩拐角 Grtler涡 温敏漆技术 热流
  • 简介:本文研究平台惯性导航系统初始自对准技术,实际上是采用任意双位置平台方位锁定。文中首先介绍自对准原理,然后进行详细理论分析,最后以某型号平台惯性导航系统为应用,介绍数字精调平回路、平台方位锁定回路设计初始自对准调试情况。对应于系统随机漂移为0.05°/hr指标,平台方位自对准精度达到17.42角分(1σ),且重复性较好,自对准调试结果得到了光学传递对准检验。随后进行了车载导航实验,导航精度达到4.55nm/hr(1σ)。

  • 标签: 平台惯性导航系统 初始对准技术 调试
  • 简介:惯导固有原因使得载体长时间航行累积大量误差.可通过重力梯度量测与惯导组合导航方法来修正导航误差.先对重力梯度仪与惯导组合导航原理进行阐述,提出重力梯度仪辅助INS(GAINS)系统框架图,对导航用重力梯度图和重力梯度仪进行分析,设定组合量测方程.然后根据状态空间方程特点,提出使用边缘Cubature粒子滤波(CPF)进行融合估值.通过理论方法证明其对方差减小,同时给出算法流程.相同条件下与已有APO-PF算法仿真进行经纬度RMSE结果对比,表明该算法估值精度更高;并用CEP对导航误差研究,得到在性能较低惯导条件下、在梯度仪1E2和10E2噪声下4hCEP数值分别为0.044nmile和0.072nmile结果.最后对状态方程简化,定性分析出其余状态量估值效果.

  • 标签: 重力梯度仪辅助惯性导航系统 边缘滤波 状态分解 Cubature粒子滤波 圆误差概率
  • 简介:在原有研究基础上,针对实验数据观测点疏密分布均匀或不均匀工程实际情况,分别运用全局准则和局部准则,研究最小概率DWO非线性辨识方法中带宽选择关键问题,提出了校正AIC准则和LCV准则两种不同带宽选择方法,并将这些方法应用于四频差动激光陀螺温度误差模型辨识中,比较和验证了这些方法正确性和适应性。研究结果表明:①对于"分布均匀"情况,宜采用校正AIC准则;②对于"分布不均匀"情况,宜采用LCV准则;③形成了自动带宽选择算法。总之,这些方法为解决"带宽选择"问题提供了有效途径,从而进一步提高了最小概率DWO方法工程应用价值。

  • 标签: 非线性辨识 最小概率 直接加权优化 带宽选择 激光陀螺 温度误差模型
  • 简介:微机械陀螺广泛应用于组合导航系统。以插秧机GPS/INS组合导航系统为研究背景,针对微机械陀螺误差进行了研究。为了提高插秧机组合导航系统定位精度,首先通过分析微机械陀螺工作原理对微机械陀螺误差来源和分类进行了深入分析,说明微机械陀螺随机误差是影响插秧机组合导航系统定位精度一个主要因素。然后基于时间序列分析建立了微机械陀螺AR随机误差模型,并利用此模型采用Kalman滤波算法对采集试验数据进行处理。实验结果表明,在采用AR模型后,微机械陀螺随机误差方差减小了一个数量级,随机误差幅值也明显减小。

  • 标签: 随机误差 时间序列分析 微机械陀螺 AR模型