直升机模拟器发动机实时仿真模型建模及应用

本文描述了针对直升机模拟器的发动机实时仿真模型建模方法,涵盖发动机性能仿真模块、发动机控制系统仿真模块以及燃油滑油仿真模块等,并适用于单发及多发直升机模拟器。该模型可应用在直升机飞行模拟器中,具有较好的实时性和逼真度,能够满足发动机的模拟训练需求。     

某型直升机动力学仿真模型稳态试飞校验

在美军试验与鉴定中将仿真模型验证作为其目的之一。结合某型直升机模拟器研制项目,利用该直升机试飞数据,开展直升机动力学仿真模型试飞校验技术的探索。建立该型直升机的部件级仿真模型,用前飞稳态飞行数据对模型中的气动、发动机模块进行稳态对比与修正,校验结果达到了直升机D级模拟器规范ccar60中稳态条款的要求。     

直升机模拟器发动机仿真模型的建模实现

本文利用神经网络的方法建立满足实时性要求、逼真度高的发动机慢车以上性能仿真模块,发动机性能仿真模块使用直升机型号试验数据训练的BP神经网络。之后在Simulink中建立的发动机慢车以上性能仿真模型,并且慢车以上仿真模型还可与发动机开关车模型结合,实现直升机发动机全状态的实时动态仿真。该方法解决了缺少发动机部件参数时无法建立准确模型的难题,所建立的发动机慢车以上性能仿真模型在某型号的训练器上已经得到验证,效果良好,能够满足训练要求。     

序列化在直升机模拟器中的应用

直升机飞行模拟器作为分布式仿真系统,内部涉及到大量仿真数据的实时交互,而且可能涉及到多平台、多操作系统、多开发语言的情况,这为仿真数据的正确传递带来了一定的困难。本文针对这一工况,并结合当前直升机飞行模拟器相关仿真软件的开发现状,对常用的Json,以及Protobuf序列化方法在直升机飞行模拟器中的应用进行了尝试,并对不同序列化方法的效率以及易用性进行了对比分析。通过实际代码测试发现,两种序列化方法各有特点,但Protobuf序列化效率与代码执行效率更高,适合直升机飞行模拟器使用。     

直升机模拟器飞行动力学仿真系统设计

正本文采用MATLAB和QT Creator构建直升机模拟器飞行动力学仿真系统。使用MATLAB软件开发飞行动力学模型,然后将模型生成C++代码供系统仿真软件调用。使用QT Creator开发系统仿真软件,与主控软件通信采用UDP协议。采用这种方法构建的飞行动力学仿真系统具有开发迅速,实时性好的优点。随着现代科技的发展,模拟器越来越多的用于直升机的飞行培训领域。直升机模拟器具有低成本、安全性高、不受     

一种直升机模拟器大气环境仿真模型设计

<正>近年来,航空器飞行仿真水平日益提升,由于直升机驾驶和操纵难度极高,直升机模拟器在直升机飞行员训练过程中发挥着日益显著的作用。世界各国在直升机模拟训练的许多新概念、新技术、新方法等方面进行了许多新的探索和研究,直升机模拟器在直升机飞行训练领域发挥着越来越重要的作用,主要表现在：直升机模拟器在安全、可控、经济等方面相比真机训练具有显著优势;在科目训练方面,直升机模拟器可以更有针对性地实施故障特情飞行训练、     

直升机水下逃生舱设计与仿真

随着经济的发展,科学的进步,无论是在军事领域,还是民用领域,我国对于直升机的使用都在增加,而直升机事故也因此不断上升,所以直升机飞行员的水下逃生训练就成为了直升机飞行员培训科目中必不可少的项目。为解决我国在该领域落后的现状,救捞实验室自行设计了一台直升机水下逃生训练模拟器。而本课题主要使用物理学知识分析模拟器翻转状态,得到模拟器加速度与翻转角度关系后,运用龙格库塔法在matlab中编写程序得到模拟舱翻转过程中弧度与时间的图像,并模拟多种不同配重加载的情况,得到结果之后将各种情况付诸于实践。再根据实验结果,对比实验结果与仿真计算的差别,分析原因,给出改进意见,使模拟器能更早的用于训练。     

直升机模拟器时钟同步方法设计

本技术设计的直升机模拟器时钟同步的方法是基于时钟同步卡APC424定时/计数机制,利用模块化设计理念开展同步信号输出模块、同步信号输入模块的设计,并将其应用于某型直升机飞行训练模拟器中(要求仿真周期为10ms),使用时钟同步方法前仿真周期测试误差较大,约为(-3ms～+3ms);使用时钟同步方法后仿真周期误差大大减小,约为-1ms～+1ms,经过仿真验证后,确保了模拟机总延迟低于76ms,满足GJB5449《直升机飞行模拟器通用要求》和CCAR60《飞行模拟设备的鉴定和使用规则》中对高等级直升机模拟机传输延迟100ms要求。     

浅析船舶推进系统计算机仿真技术的应用

本文对计算机仿真技术的分析,论述了舰船推进系统计算机仿真现状与发展,并对舰船推进系统常用计算机仿真算法进行了简要介绍。船舶推进装置计算机仿真现在应用最广的领域是在轮机模拟器的研制和开发上,并且一些新的技术诸如神经网络技术、虚拟现实技术、面向对象技术都已在轮机模拟器的动态仿真中得到应用。本文对比传统的计算方法,建立了基于神经网络的主机仿真模型,以保证仿真过程的实时性。本文对虚拟现实技术在轮机模拟器中的应用进行过论证,提出了可视化虚拟现实仿真的概念,为今后进一步实施提供了依据。     

直升机旋翼/动力传动扭振系统动力学分析

直升机的机械扭振系统由发动机、减速器、传动轴、旋翼和尾桨等结构组成。常规直升机使用涡轮轴发动机驱动时,该机械扭振系统又会与发动机燃油调节系统相互耦合,形成一个闭环的动力学系统。本文以常规直升机扭振系统为对象,建立了直升机旋翼动力传动扭振系统动力学模型,分析其扭振系统的固有特性。同时建立了扭振系统与发动机燃油调节系统相耦合的数学模型,分析、判断该耦合系统的稳定性。     

直升机模拟器导航仿真设备设计

正本文针对直升机模拟器的导航仿真设备,提出软件设计采用模块化设计的观点。在直升机模拟器行业起到作用。如付诸现实将产生巨大经济效益。本文采用模块化设计思路,基于导航仿真模拟设备功能划分,使用GL Studio、VC集成环境与Qt类库实现管理调度、综合显示和采集仿真3个子软件开发,分别实现管理调度、逻辑解算,人机交互显示,旋钮按键采集功能。并将导航仿真模拟设备集成在某型机FTD飞行训练模     

直升机浮筒着水特性分析

针对直升机浮筒着水过程中流固耦合的影响而无法通过常规静强度方法获取水冲击载荷大小及分布的问题,提出了一种基于CEL方法的着水特性分析算法。该算法通过CEL建立浮筒与水、空气域的耦合关系确立直升机浮筒着水模型,然后针对浮筒载荷与着水接触面、着水速度的关系进行分析,得到浮筒结构自身的应力变化情况和浮筒的最终漂浮姿态。仿真结果表明,所设计的算法能够对直升机浮筒着水过程进行模拟,并且能够准确得到着水过程中结构应力和接触力的实时变化。     

直升机燃油系统供油能力分析

针对典型直升机飞行包线、发动机燃油入口和燃油系统的构型要求,本文通过理论分析确定增压泵增压值、单向阀减压值、燃油滤流阻值需要满足的关系,并将其应用于直升机供油系统架构中。最后,利用Matlab编程对直升机供油系统进行了动态仿真分析。研究表明,在直升机飞行高度、燃油流量、油液高度和直升机过载变化过程中,基于该理论分析确定的增压、流阻关系的供油系统架构能满足型号要求,具有一定的工程参考价值。     

直升机飞行训练模拟器操纵负荷系统仿真

操纵负荷系统是直升机飞行训练模拟器的重要组成部分,操纵负荷系统用于仿真直升机力感与操纵特性。基于直升机操纵的复杂性,各个通道间存在耦合,根据直流力矩电机工作特性,在操纵负荷系统中加入PID控制来控制电机力的输出更有利于操纵负荷系统输出的稳定性与实时性,能获得满意的仿真效果,对直升机的操纵特性也能很好的进行模拟。     

民机工程模拟器实时仿真系统初步研究

研究了民机工程模拟器实时仿真系统的网络架构,主控计算机的功能和实时调度管理,以及开发调试计算机的方案。实践表明,该系统稳定、可靠,具有很高的实时性,调试方便。     

直升机三轴姿态稳定回路建模与仿真

本文介绍了直升机飞控系统三轴姿态稳定回路的数学模型,基于Simulink动态系统仿真工具开发了某型直升机飞控系统三轴姿态稳定回路仿真软件包。详细介绍了三轴姿态稳定回路仿真软件包中包含的直升机状态方程、串联舵机、并联舵机、三通道控制律结构等子系统模型。运用该仿真软件包,选择三种典型的直升机状态对某型直升机飞控系统三轴姿态稳定回路进行了动态仿真,仿真结果为飞控系统内回路的控制律设计及验证发挥了较好作用,减少了飞控系统硬件在回路半物理仿真试验的次数和周期。     

直升机纵向姿态控制回路设计仿真

在研究直升机控制问题中,直升机作为控制对象,具有很强的非线性,且操纵时各轴之间存在严重的耦合,使得直升机具有较差的稳定性和操纵性。本文提出采用自抗扰控制方法对直升机纵向姿态控制回路进行设计。运用跟踪微分器来给输入信号一个过渡过程,降低起始误差,解决控制系统的响应速度与超调之间的矛盾,并提供输入信号的微分信号。使用扩张状态观测器实时观测估计系统模型中不确定部分(包括耦合、未建模及外界扰动等),然后运用状态误差非线性反馈对被控对象进行动态补偿。通过matlab仿真验证该控制方法的有效性。     

一种用于直升机发动机数控系统控制软件状态变更的管理办法

本文根据直升机发动机数控系统控制软件变更的研制流程,提出了直升机发动机数控系统软件产品的标识、变更、测试验证、加载和入库流程,适用于科研阶段和定型阶段的机载软件产品管理。该研究将有利地指导直升机发动机数控系统控制软件变更设计。     

基于GT-POWER的乙醇汽油发动机仿真研究

发动机工作过程仿真已经成为发动机开发设计和改进工作的一个重要手段和环节。以某4缸汽油机结构参数为基础,运用一维动力学软件GT-POWER建立了发动机工作过程模型。通过发动机台架试验获取的外特性功率及油耗的对比,验证了发动机仿真模型有效性。最后,利用仿真模型对纯汽油与乙醇汽油的动力性进行了对比。     

基于AVL-BOOST的柴油机性能仿真研究

发动机工作过程仿真已经成为发动机开发设计和改进工作的一个重要手段和环节。以某6缸柴油机结构参数为基础,运用一维动力学软件AVL-BOOST建立了发动机工作过程模型。通过发动机台架试验获取的外特性功率、油耗及缸内压力数据和仿真计算结果的对比,验证了发动机仿真模型有效性。最后,利用仿真模型计算了配气相位对柴油机性能的影响,结果表明:减小进气门延迟角,而其他相位角保持不变,发动机油耗下降。