大气紊流论文-刘威辰,赵帅,朱梓瑆,李涵

大气紊流论文-刘威辰,赵帅,朱梓瑆,李涵

导读:本文包含了大气紊流论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:飞行技术误差,大气紊流模型,LQG,LTR,卡尔曼滤波

大气紊流论文文献综述

刘威辰,赵帅,朱梓瑆,李涵[1](2018)在《基于Von Karman大气紊流模型的侧向飞行技术误差估计》一文中研究指出为了更加实时、准确地对性能基导航(PBN)中总系统误差(TSE)进行航行前预测和航行中短期动态预测,需要对TSE中的侧向飞行技术误差(LFTE)进行合理建模与细致分析。引入Von Karman大气紊流模型来描述紊流扰动,采用LQG/LTR方法设计了侧向航迹控制系统,建立并提出了控制系统奇异值的大气紊流扰动引致侧向飞行技术误差方差预测模型与方差上界估计算法。进行频域与时域上的分析与仿真,并与实测统计进行数据比较,结果表明该模型具有高度的有效性。(本文来源于《第六届中国指挥控制大会论文集(下册)》期刊2018-07-02)

李扬[2](2018)在《基于大气紊流激励响应的机翼颤振边界预测研究》一文中研究指出考虑到颤振试验的危险性,如果在颤振试验中能有准确有效的颤振边界预测技术,具有在颤振发生前的亚临界速度范围内提前判断颤振边界,甚至在较低的速度就能预测出合理有效的颤振速度的能力,将很大程度上起到保障试验安全、降低试验成本、提高颤振预测结果准确性等作用。因此对实用有效的颤振边界预测方法进行研究与发展,具有重要的科学意义及工程应用前景。虽然颤振试验数据处理技术与颤振边界预测方法已经取得了进展,但是还需要针对大气紊流激励条件下颤振边界预测的技术方法开展进一步研究。本文首先针对紊流激励响应模态混杂、信噪比低的问题,采用频谱分析与经验模态分解方法对响应信号进行降噪处理与数据重构,从而降低信号随机性对参数识别的影响,发展了适用于大气紊流激励响应信号的信号处理与模态参数识别方法。其次,对当前颤振边界预测较为有效的基于振动响应信号的两种稳定性分析方法进行了研究,从原理上证明了两方法之间的关系。最后,进一步对带控制面机翼动力学模型进行了理论研究,提出了适用于带控制面机翼的颤振边界预测方法。本文的主要研究内容和取得的成果有:(1)提出了适用于大气紊流激励响应信号的一套信号处理与模态参数识别方法。针对大气紊流激励响应信号,从理论上分析了随机减量技术、自然激励技术和Hilbert-Huang变换的方法原理及区别,建立平板机翼有限元模型,通过数值仿真,模拟了紊流激励响应信号,对比分析了上述方法处理信号的有效性。然后对模态参数识别方法中的复指数法、ARMA模型时间序列分析法、随机子空间辨识、矩阵束法进行了理论推导,在平板机翼模型算例中进行了系统的对比分析,结果表明矩阵束方法具有更高的模态参数识别精度,结合Hilbert-Huang变换与自然激励技术,能够较准确地识别紊流激励响应信号中的模态参数。(2)理论推导了颤振边界预测方法中适用于振动响应信号分析的颤振裕度法与ARMA系统稳定性分析方法,从弯扭耦合二元机翼模型基础上说明了两方法之间的区别与联系。对于机翼弯扭耦合颤振,两方法稳定性判据具有近似的变化曲线,相差采样频率四次方的数量级。通过数值仿真研究,以平板机翼模型与梁架机翼模型为例,分析了两方法稳定性判据随飞行速度变化趋势,对比分析了两方法受模态参数识别误差影响的情况。结果表明,两方法稳定性判据随着风速的增加具有良好的下降趋势,有助于颤振边界的提前预测。相比较而言,颤振裕度FM受阻尼比识别误差的影响更小,具有更好的鲁棒性。(3)基于叁自由度二元机翼运动方程与系统稳定性分析方法,提出了适用于带控制面机翼的颤振边界预测方法,提出了稳定性参数并进行了数值仿真研究,验证了所提出判据提前预测颤振边界的有效性和准确性。在外推预测过程中定义了一个首值的概念,当风速小于首值时,各测点的预测结果趋于首值;当风速大于首值时,各测点的预测结果逐渐趋于实际颤振速度,且每个预测值都具有一定的安全裕度并可以帮助指导下一步的风速,有助于提高颤振试验的安全性。(4)对本文发展的紊流激励响应信号处理方法、模态参数识别方法与颤振边界预测方法进行了试验研究,对四个不同的风洞颤振试验算例(包括模态复杂的全机颤振风洞试验)进行了数据处理与颤振预测,并与实际颤振速度进行对比。试验结果表明,本文发展的方法技术能够有效地处理紊流激励响应信号,并得到准确的颤振预测结果。频率峰值倒数追踪法能够体现出信号各模态的能量随风速变化趋势,有助于判断危险模态;系统稳定性判据在颤振发生前的较低风速就具有良好的下降趋势,能够较早地预测出合理的颤振边界;采用速度-阻尼方法能够在颤振发生前的临界风速进行颤振预测。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-06-01)

徐彦军,王瑞[3](2015)在《大气紊流对运输机颠簸影响分析》一文中研究指出简单概述了大气紊流下飞机产生颠簸的基本特性;针对自动驾驶仪接通和断开两种情况,对于运输机空中遇到较强大气紊流条件下的飞行进行仿真计算和分析,提出保障飞行安全的建议;计算及分析结果对于同类飞机的实际飞行具有一定参考价值。(本文来源于《四川兵工学报》期刊2015年02期)

江杰,戴颖超,郭晓阳[4](2014)在《基于FPGA的大气紊流模拟器设计》一文中研究指出为了克服在利用软件模拟大气紊流的过程中所遇到的软件兼容性差和数据传输不方便等缺点,采用FPGA技术,设计了大气紊流模拟器。模拟器以大气紊流Dryden模型为理论基础,将Box-Muller算法与LFSR方法结合,利用Quartus II软件设计了Gauss白噪声生成模块,并利用Dsp builder设计的成形滤波器将Gauss白噪声滤波,从而产生大气紊流信号。通过串口将大气紊流信号实时进行传输。通过使用模拟器进行多次模拟实验,利用Labview和Matlab软件接收模拟器模拟数据并进行分析,发现产生的大气紊流信号符合Dryden模型的相关函数特性,可以模拟各种状态的大气紊流环境,符合设计要求。该模拟器具有使用方便、实时性较高等特点,可以用于单个飞行器飞行环境模拟,具有很高的实用价值。(本文来源于《控制工程》期刊2014年05期)

宋岩,陶杨,茅乐,岳艳丽[5](2014)在《飞机下滑对大气紊流的动力学响应》一文中研究指出为了仿真大气紊流下的飞机着舰下滑过程中的动力学响应,引入了叁维的大气紊流模型并将紊流速度以及紊流速度梯度的影响加入到飞机下滑过程的动力学模型中,建立了过程中飞机的六自由度飞行动力学模型。同时引入了Von Karman大气紊流模型并生成了工程化的紊流风场。在建模基础上,分析了紊流速度和紊流速度梯度对飞机的影响,并采用数值方法仿真了飞机下滑穿越紊流的全过程。结果表明,大气紊流的存在会造成飞机的飞行姿态无法保持稳定,并会最终导致实际着舰点偏离理想着舰点,影响飞机的安全回收。(本文来源于《计算机仿真》期刊2014年07期)

吉洪蕾,陈仁良,李攀[6](2014)在《适用于直升机飞行力学分析的叁维空间大气紊流模型》一文中研究指出发展了一种新的适用于直升机飞行力学分析的叁维空间大气紊流模型。采用Dryden紊流模型生成给定空间点的时域离散紊流速度,在速度坐标系框架下,横向和垂向采用统计特性守恒的高斯插值法进行紊流场空间扩展,而沿速度的纵向采用时间序列延迟法扩展紊流场,最终形成覆盖直升机各个气动面的叁维空间大气紊流速度场。将本文计算结果和国外经过飞行仿真验证的二维空间紊流模型结果进行对比分析,验证本文模型的有效性和正确性,研究二维和叁维空间紊流模型的区别。结果表明:本文模型改善了二维空间大气紊流模型对俯仰角速度、横向速度和航向角速度响应计算幅值偏小的缺陷;紊流引起的直升机响应幅值随飞行速度和紊流强度的增加而增大,随飞行高度的增加而减小。(本文来源于《航空学报》期刊2014年07期)

王化东[7](2014)在《大气紊流建模与仿真》一文中研究指出针对大气扰动建模中最复杂的大气紊流模型,借鉴国外根据实际情况所总结得出的具有统计特性的大气紊流数学模型,在VC++编译环境下编制仿真计算程序来进行模型解算,生成比较接近于真实的紊流数据。文中所采用的模型是基于测量和统计结果得到的Dryden大气紊流模型,经过生成大气紊流序列与原始频谱函数二者相关函数曲线的验证,并进行修正,说明采用这种方法所得到的大气紊流序列能够体现数学模型的频谱特性,满足数值仿真的要求。通过大气紊流的建模、仿真以及与飞机动力学模型相结合,就可以通过仿真的方法开展飞行器在大气紊流扰动下品质特性的分析。(本文来源于《飞行力学》期刊2014年01期)

刘晓波,涂俊超,邓贝贝[8](2013)在《翼吊发动机转子系统在大气紊流下的响应分析》一文中研究指出针对翼吊发动机高空工作时受大气紊流影响这一现象,基于机翼气动弹性力学和转子动力学理论,采用Dryden紊流模型作为大气速度模型,建立了翼吊发动机转子系统在大气紊流下的动力学模型,运用虚拟激励法对模型进行数值计算.结果表明:转子系统中各转盘站的位移响应功率谱密度变化趋势与大气紊流速度功率谱密度变化趋势基本相似,但在固有频率处会出现位移响应强度峰值;当角频率大于100rad/s时,大气紊流引起的位移响应强度随着角频率的增大而减小,并且不可忽视转子系统本身特性对位移响应强度的影响.(本文来源于《西南交通大学学报》期刊2013年05期)

曹九发,沈宏良,王同光[9](2013)在《基于有理谱法的大气紊流仿真及应用研究》一文中研究指出根据飞行仿真、控制律设计等应用需求,采用有理谱法建立了基于大气紊流Von Karman模型的有理式模型结构。对不同阶次有理式模型精度的对比分析研究表明,五四模型在整个频率范围内更为接近Von Karman模型。采用五四模型可更为精确地反映大气紊流高频特性对弹性飞行器运动及弹性振动特性的影响,并将五四模型应用于飞行仿真,分析了大气紊流对飞机纵向运动的影响。研究结果表明,该模型具有工程实用性。(本文来源于《飞行力学》期刊2013年04期)

白晓瑞,刘芳[10](2012)在《基于线性迭加法的大气紊流数值仿真》一文中研究指出在大气紊流系统优化的研究中,当前普遍采用采用白噪声通过成形滤波器来得到紊流频谱和紊流信号。传统方法对紊流频谱模型进行简化,因而存在模型偏差,仿真精度提高有限。为此提出利用函数线性迭加法,将大气紊流看作无限多个随机余弦函数迭加的随机过程。以Dryden模型和Von Karman为基础,推导出线性迭加法的计算公式,利用谱估计法对这两种方法进行了验证和比较,通过仿真证明线性迭加算法可信可行,不仅精度高于成形滤波器法,而且兼容不同大气紊流频谱模型,通用性更好,为大气紊流的研究提供了参考。(本文来源于《计算机仿真》期刊2012年11期)

大气紊流论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

考虑到颤振试验的危险性,如果在颤振试验中能有准确有效的颤振边界预测技术,具有在颤振发生前的亚临界速度范围内提前判断颤振边界,甚至在较低的速度就能预测出合理有效的颤振速度的能力,将很大程度上起到保障试验安全、降低试验成本、提高颤振预测结果准确性等作用。因此对实用有效的颤振边界预测方法进行研究与发展,具有重要的科学意义及工程应用前景。虽然颤振试验数据处理技术与颤振边界预测方法已经取得了进展,但是还需要针对大气紊流激励条件下颤振边界预测的技术方法开展进一步研究。本文首先针对紊流激励响应模态混杂、信噪比低的问题,采用频谱分析与经验模态分解方法对响应信号进行降噪处理与数据重构,从而降低信号随机性对参数识别的影响,发展了适用于大气紊流激励响应信号的信号处理与模态参数识别方法。其次,对当前颤振边界预测较为有效的基于振动响应信号的两种稳定性分析方法进行了研究,从原理上证明了两方法之间的关系。最后,进一步对带控制面机翼动力学模型进行了理论研究,提出了适用于带控制面机翼的颤振边界预测方法。本文的主要研究内容和取得的成果有:(1)提出了适用于大气紊流激励响应信号的一套信号处理与模态参数识别方法。针对大气紊流激励响应信号,从理论上分析了随机减量技术、自然激励技术和Hilbert-Huang变换的方法原理及区别,建立平板机翼有限元模型,通过数值仿真,模拟了紊流激励响应信号,对比分析了上述方法处理信号的有效性。然后对模态参数识别方法中的复指数法、ARMA模型时间序列分析法、随机子空间辨识、矩阵束法进行了理论推导,在平板机翼模型算例中进行了系统的对比分析,结果表明矩阵束方法具有更高的模态参数识别精度,结合Hilbert-Huang变换与自然激励技术,能够较准确地识别紊流激励响应信号中的模态参数。(2)理论推导了颤振边界预测方法中适用于振动响应信号分析的颤振裕度法与ARMA系统稳定性分析方法,从弯扭耦合二元机翼模型基础上说明了两方法之间的区别与联系。对于机翼弯扭耦合颤振,两方法稳定性判据具有近似的变化曲线,相差采样频率四次方的数量级。通过数值仿真研究,以平板机翼模型与梁架机翼模型为例,分析了两方法稳定性判据随飞行速度变化趋势,对比分析了两方法受模态参数识别误差影响的情况。结果表明,两方法稳定性判据随着风速的增加具有良好的下降趋势,有助于颤振边界的提前预测。相比较而言,颤振裕度FM受阻尼比识别误差的影响更小,具有更好的鲁棒性。(3)基于叁自由度二元机翼运动方程与系统稳定性分析方法,提出了适用于带控制面机翼的颤振边界预测方法,提出了稳定性参数并进行了数值仿真研究,验证了所提出判据提前预测颤振边界的有效性和准确性。在外推预测过程中定义了一个首值的概念,当风速小于首值时,各测点的预测结果趋于首值;当风速大于首值时,各测点的预测结果逐渐趋于实际颤振速度,且每个预测值都具有一定的安全裕度并可以帮助指导下一步的风速,有助于提高颤振试验的安全性。(4)对本文发展的紊流激励响应信号处理方法、模态参数识别方法与颤振边界预测方法进行了试验研究,对四个不同的风洞颤振试验算例(包括模态复杂的全机颤振风洞试验)进行了数据处理与颤振预测,并与实际颤振速度进行对比。试验结果表明,本文发展的方法技术能够有效地处理紊流激励响应信号,并得到准确的颤振预测结果。频率峰值倒数追踪法能够体现出信号各模态的能量随风速变化趋势,有助于判断危险模态;系统稳定性判据在颤振发生前的较低风速就具有良好的下降趋势,能够较早地预测出合理的颤振边界;采用速度-阻尼方法能够在颤振发生前的临界风速进行颤振预测。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

大气紊流论文参考文献

[1].刘威辰,赵帅,朱梓瑆,李涵.基于VonKarman大气紊流模型的侧向飞行技术误差估计[C].第六届中国指挥控制大会论文集(下册).2018

[2].李扬.基于大气紊流激励响应的机翼颤振边界预测研究[D].南京航空航天大学.2018

[3].徐彦军,王瑞.大气紊流对运输机颠簸影响分析[J].四川兵工学报.2015

[4].江杰,戴颖超,郭晓阳.基于FPGA的大气紊流模拟器设计[J].控制工程.2014

[5].宋岩,陶杨,茅乐,岳艳丽.飞机下滑对大气紊流的动力学响应[J].计算机仿真.2014

[6].吉洪蕾,陈仁良,李攀.适用于直升机飞行力学分析的叁维空间大气紊流模型[J].航空学报.2014

[7].王化东.大气紊流建模与仿真[J].飞行力学.2014

[8].刘晓波,涂俊超,邓贝贝.翼吊发动机转子系统在大气紊流下的响应分析[J].西南交通大学学报.2013

[9].曹九发,沈宏良,王同光.基于有理谱法的大气紊流仿真及应用研究[J].飞行力学.2013

[10].白晓瑞,刘芳.基于线性迭加法的大气紊流数值仿真[J].计算机仿真.2012

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