某型航空涡轴发动机起动过程控制研究

针对涡轴发动机起动过程复杂的特点,提出了“跟踪-微分器”的二阶动态结构来对其加速过程进行控制;首先,在对涡轴发动机起动过程分析的基础上,给出了其起动控制逻辑;其次,通过对起动过程主燃油供油系统规律分析,给出了起动过程的供油计划,并采用“跟踪-微分器”的二阶动态结构来求取转速加速度;最后,对所研究的涡轴发动机起动过程控制规律进行了仿真验证;仿真结果表明,所设计的过程控制方法满足起动时限的要求,且不超温超转,达到了系统设计要求。     

带温度补偿的双余度舵机伺服控制算法研究

针对双余度舵机不同控制通道间速度环输出指令存在偏差、电流冲击和输出转矩波动等问题,本文提出了一种带温度补偿的双余度舵机伺服控制算法。首先,采用积分均衡的方法抑制传感器和双通道控制器解算误差引起的速度环输出指令的差异,然后采用电流截止负反馈的方法减小负载扰动和电机过渡过程带来的电流冲击,最后通过对电机进行温度补偿来减小环境温度和本体升温对输出转矩的影响。仿真结果表明,该算法能够有效抑制速度环输出指令误差和减小电流冲击,使电机在不同的工作温度下保持良好的性能。     

固体火箭发动机虚拟试验技术初探和应用

为改进固体火箭发动机传统试验模式存在的资源瓶颈、试验性能难以预示等问题,在固体火箭发动机试验与测试领域引入虚拟试验技术,设计并开发了固体火箭发动机虚拟试验基础系统;阐述了固体火箭发动机试验模型、试车架模型的建模方法,利用均匀设计方法分析影响内弹道数据的主要因素权重,以修正虚拟试验内弹道数据;针对某型号固体火箭发动机进行虚拟验证,试验结果表明,虚拟试验基础系统在一定程度上具有与真实固体火箭发动机地面试验相似的流程和功能,通过修正虚拟试验内弹道数据,进一步降低了虚拟试验结果与真实试验结果间的误差,为深入开展固体火箭发动机虚拟试验技术研究奠定了基础。     

多信号模型在虚拟故障建模与仿真中的应用

在分析虚拟维修训练需求和故障机理的基础上,提出基于多信号模型的电子装备故障建模方法,研究了虚拟环境中故障数据生成与实时检测、故障现象模拟及仿真运行流程等问题;在VC++环境下开发虚拟仪表,并借助实时通信模块获取Virtools环境中虚拟样机上的测试信号;最后,在Virtools中实现了某型无人机飞行指挥与控制系统故障建模与仿真,验证了该方法的可行性;多信号模型可以完整地描述故障的传递轨迹,高效、灵活地构建故障故障机理模型,为受训人员提供了一个实施诊断逻辑的良好训练环境。     

基于模型的发动机仿真与优化

利用Matlab软件中的MBC(model-based calibration)工具箱和仿真软件Ricardo Wave对汽油发动机的动力性进行了基于模型的标定和优化;在标定流程中,首先利用Wave建立了发动机仿真模型,并通过验证;接着,运用实验设计(DoE)方法确定了发动机的运行工况点,并用仿真模型计算出发动机在这些工况点处的参数和性能(扭矩、油耗、功率和缸内最高压力等);最后,建立发动机数学统计模型和标定优化;得到了发动机点火提前角、空燃比MAP图和优化后转矩的三维图;研究结果表明,该方法结合现代DoE试验设计理论和自动标定技术,不仅使发动机的扭矩从198 Nm提升到215 Nm,还能减少试验时间,提高标定效率。     

航空发动机尾气静电带电机理分析与试验研究

航空发动机工作时燃烧室内发生复杂的物理化学变化,生成大量带电粒子,导致发动机尾气静电带电;理论分析了发动机喷流尾气中带电粒子产生演化过程和带电影响因素,讨论对比了多种测试原理与传感器方案,确立了非接触式静电感应测试方案,研制了共轴喇叭状静电传感器和静电监测系统,开发了自动测试软件并对某型航空发动机进行了机载尾气静电带电试验研究,验证了测试平台的有效性,成功获得了大量喷流尾气静电信号;研究结果表明:航空发动机正常工作时喷流尾气中带电粒子总体显正极性,平均体电荷密度约为0.077 nC/m³,发动机等效充电电流为2.26 nA。     

基于MMFD-FCM的退化状态识别方法及其应用研究

为了有效地对机械设备运行状态进行监测,进而对其性能退化状态进行识别,提出一种基于形态多重分形维数(MMFD)与模糊C均值聚类(FCM)的性能退化状态识别方法;该方法首先计算机械设备振动信号的形态多重分形维数,以此作为性能退化特征指标;该特征指标能够有效反映峰值在振动信号中概率分布的不均匀程度,从而定量描述振动信号的性能退化状态,并且与多重形态分形维数相比,利用数学形态学计算的MMFD精度更高,计算速度更快;在此基础上,鉴于不同退化状态之间的模糊性,针对性地采用模糊C均值聚类方法对特征指标进行模糊聚类,从而有效识别性能退化状态;将该方法应用于滚动轴承全寿命周期振动信号中,分析结果验证了该方法的有效性。     

双过氧钒配合物与2-甲基咪唑相互作用的NMR研究

为探讨过氧钒配合物上有机配体对反应平衡的影响,在模拟生理条件下（0.15 mol/L NaCl溶液）应用多核（¹H, ¹³C, 和⁵¹V）多维（COSY和DOSY）NMR以及变温技术等谱学方法研究双过氧钒配合物[OV(O₂)₂L]^n- {n=1~3, L=oxalate （缩写为oxa）, picolinate（缩写为pic）, bipyridine（缩写为bipy）, 和1,10-phenanthroline（缩写为hen）,与它们配位的含钒物种分别缩写为bpV(oxa), bpV(pic), bpV(bipy)和bpV(phen)}与2-甲基咪唑（缩写为2-Me-Imi）的相互作用,实验结果表明2-Me-Imi与4种双过氧钒配合物的反应性从强到弱的顺序为：bpV(oxa)>bpV(pic)>bpV(bipy)>bpV(phen). 研究表明金属中心上配体的配位能力和空间位阻都对反应平衡产生较大的影响, 同时竞争配位的结果导致新的六配位的过氧物种[OV(O₂)₂(2-Me-Imi)]-的生成.     

基于多信号融合技术的武器系统综合检查仪的研制与实现

根据国内目前先进军用飞机武器系统的测试需求,采用PCI平台和虚拟仪器控制技术开发了一套新型武器系统综合检查仪。该检查仪采用独特的设计方法,硬件上采用扩展性良好的一体化PCI工控机,同时用各种适配电路对众多的武器信号分类,进行归一化处理和融合,软件上进行模块化设计。应用结果表明,该武器系统综合检查仪运行稳定可靠,测试效率高,具有很强的实用性和推广价值。     

光电仪器技术标准数据库OPDB软件

本文介绍了作者研制成功的适用于光学系统设计与光电仪器设计的技术标准数据库及其配套软件。它收集了光电仪器设计的各种最新的国家及行业技术标准数据，包括有７大项１０８小项共１３０多个数据库。所涉及的内容有：光学材料数据库、棱镜数据库、仪器数据库、光电转换器件数据库、光学仪器检验标准数据库、光学术语、像差曲线图及透镜零件图等功能。是从事光学系统设计与光电仪器设计专业人员所需要的常用软件。     

全自动真空激光波带片变形测量系统的研制及应用

研制了全自动真空激光变形测量系统。介绍了应用该系统对混凝土重力坝进行变形测量的实施情况。系统测量的基本原理是三点法准直测量。主要特点是:采用了经特殊设计的接收装置和专门的优化算法,测量精度为0.1mm,分辨率为0.01mm;在主控机的控制下可全自动运行,无需人工干预,可在设定的时间点上对大坝的水平和垂直变形同时进行监测;为了保护整个系统的安全和稳定,系统为完全封闭设计;系统具有网络通讯能力,上位机可通过Inter net自动联接主控机,可远距离的实现对整个测量系统的完全控制。     

油罐声发射检测信号数据库研究及应用

分析了油罐声发射检测技术特点和弱点,基于对检测影响因素的分析研究提出了油罐声发射信号特征数据库系统。采用盐水腐蚀真实罐底板,模拟油罐腐蚀。以Matlab软件为基础,提取全波形文件中被识别为腐蚀类别的特定帧信号,选取合适的自适应阈值电压得到信号特征参数,将全波形信号和信号特征参数入库。根据数据库特征参数训练支持向量机分类器,应用到实际油罐检测中并与开罐检测结果作对比,达到预期油罐分类效果。     

膜厚宽带监控系统中背景噪声的抑制

根据CCD器件只适于检测直流或缓变交流信号的特点,基于CCD膜厚监控系统和CCD探测器的强背景噪声环境,利用步进电机的可控、可知性,实现了步进电机与CCD数据采集卡的精确匹配,完成了信号在亮周期和暗周期中的精确采样。结果表明,背景噪声得到了有效的抑制,保证了实测光谱曲线的准确性。     

基于虚拟仪器的装备ATS系统硬件平台设计与实现

在对现有维修检测设备存在不足分析的基础上,结合武器装备的维修技术保障需求,利用分块设计思想,采用虚拟仪器、人工智能、计算机通讯与控制等技术,搭建了基于虚拟仪器的装备自动测试系统硬件平台整体架构,在对系统各功能模块原理进行分析之后,对系统主控电路、电磁兼容性进行了设计。采用虚拟仪器的装备自动测试系统硬件平台,具有智能化、通用化、可视化的特点,通过试验结果分析,测试系统硬件平台能够实现装备的性能检测和故障诊断,测试数据符合任务要求,能满足各级修理机构维修测试需求。