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公开(公告)号：CN115416849B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202211242185.8
申请日：2022-10-11
Applicant: 清华大学
IPC: B64C29/02 , B64F5/00 , G05D1/46 , G05D1/495 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明提供了垂直起降固定翼飞机过渡过程指令轨迹分段式设计与跟踪控制方法，属于导航及控制技术领域，包括建立垂直起降固定翼飞机悬停转巡航过渡过程的“预加速段—慢倾转段—快倾转段”的三段式轨迹与控制方法及巡航转悬停过渡过程的“预减速段—快倾转段—慢倾转段”的三段式轨迹与控制方法两大步骤。本发明相比于线性过渡轨迹，充分考虑了飞行过渡走廊对于过渡过程的约束条件，符合飞机加速规律，同时也满足了过渡时间的约束。同时，本方法相比于优化的过渡轨迹方法，同样满足了各执行器和状态的约束条件，并且可以离线设计、在线求解，满足飞机实时性的要求。本方法可以被各种不同大小和类型的垂直起降固定翼飞机所使用，具有普遍的适用性。
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公开(公告)号：CN106950830A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710117844.8
申请日：2017-03-01
Applicant: 清华大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明提供了一种辨识含饱和非线性系统的方法，主要针对常规的系统辨识方法无法直接用于含饱和非线性系统辨识这一问题给出了解决方案。本发明从频率与幅值两方面对输入信号进行设计以充分激励系统。提出了一种加窗扫描处理系统各状态变量的方法，通过筛选各窗口数据的方差与平均值，辨识得到系统饱和限值。根据所得的饱和限值，筛选系统输入与输出数据，并采用相关系统辨识方法得到系统模型参数。本发明的优点在于针对含饱和非线性的系统，设计了输入信号对系统充分激励，正确有效地辨识了系统模型参数，同时还能获取系统饱和限值，具有更好的工程实用性。
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公开(公告)号：CN118673582B
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202410685947.4
申请日：2024-05-30
Applicant: 清华大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种倾转旋翼飞机纵向重心位置的快速估算方法，属于动力学建模及飞行试验领域，该方法首先测量飞机关键距离参数及所有短舱置于竖直、水平不同状态下的前、后起落架承受的重量，进而基于力矩平衡原则，计算飞机纵向重心位置相对于机翼弦长的占比，获得各个短舱置于水平状态相对于竖直状态时飞机纵向重心的前移量，最后结合短舱倾转对重心的影响规律，得出倾转旋翼飞机所有短舱在任意倾转角度组合时飞机的纵向重心位置。本发明相比于所有短舱倾转角组合下直接测量的方法，具有实现简单快速、变化规律拟合准确的优势，能够快速准确获得倾转旋翼飞机全包线飞行过程中纵向重心位置，为飞机悬停操控能力、巡航静稳定性等的分析提供支撑。
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公开(公告)号：CN112685832B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202011598196.0
申请日：2020-12-29
Applicant: 清华大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了垂直起降固定翼飞机过渡过程走廊构建方法，属于导航及控制技术领域，包括以下步骤：建立垂直起降固定翼飞机“垂转平”和“平转垂”模式过渡过程走廊约束条件；对约束条件建立不等式形式的数学模型；将不等式形式的数学模型转化为等式形式的数学模型；迭代走廊状态点建立过渡过程走廊。本发明相比于传统稳态飞行走廊，能够表征垂直起降固定翼飞机“垂转平”过渡过程的加速和“平转垂”过渡过程的减速特性，能够反映飞机部件或整机的倾转。同时，通过竖直向力和速度的约束保证了垂直起降固定翼飞机在过渡过程不会掉高或大高度爬升，从而对安全性和能耗作了保证。本方法不受限于垂直起降固定翼飞机的大小和类型，具有通用性强的特点。
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公开(公告)号：CN112758346B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202110145195.9
申请日：2021-02-02
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供了垂直起降固定翼飞机过渡过程飞推指令构建方法，属于垂直起降固定翼飞机导航及控制技术领域，包括建立垂直起降固定翼飞机“垂转平”和“平转垂”过渡过程高度指令轨迹、速度指令轨迹、倾转部件俯仰角指令轨迹三个步骤。三种指令轨迹均基于余弦函数，且倾转部件倾转角以速度为自变量，从而形成指令速度对指令倾转角的闭环反馈。本发明相比于传统线性形式的过渡过程轨迹，更符合系统运动学规律，同时表征了垂直起降固定翼飞机过渡过程倾转角与速度的耦合关系。在实际应用中，本方法不受限于垂直起降固定翼飞机过渡过程的初始状态，可在线实现，同时也不受限于垂直起降固定翼飞机的大小和类型，具有通用性强的特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112758346A
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202110145195.9
申请日：2021-02-02
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供了垂直起降固定翼飞机过渡过程飞推指令构建方法，属于垂直起降固定翼飞机导航及控制技术领域，包括建立垂直起降固定翼飞机“垂转平”和“平转垂”过渡过程高度指令轨迹、速度指令轨迹、倾转部件俯仰角指令轨迹三个步骤。三种指令轨迹均基于余弦函数，且倾转部件倾转角以速度为自变量，从而形成指令速度对指令倾转角的闭环反馈。本发明相比于传统线性形式的过渡过程轨迹，更符合系统运动学规律，同时表征了垂直起降固定翼飞机过渡过程倾转角与速度的耦合关系。在实际应用中，本方法不受限于垂直起降固定翼飞机过渡过程的初始状态，可在线实现，同时也不受限于垂直起降固定翼飞机的大小和类型，具有通用性强的特点。
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公开(公告)号：CN118673582A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410685947.4
申请日：2024-05-30
Applicant: 清华大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种倾转旋翼飞机纵向重心位置的快速估算方法，属于动力学建模及飞行试验领域，该方法首先测量飞机关键距离参数及所有短舱置于竖直、水平不同状态下的前、后起落架承受的重量，进而基于力矩平衡原则，计算飞机纵向重心位置相对于机翼弦长的占比，获得各个短舱置于水平状态相对于竖直状态时飞机纵向重心的前移量，最后结合短舱倾转对重心的影响规律，得出倾转旋翼飞机所有短舱在任意倾转角度组合时飞机的纵向重心位置。本发明相比于所有短舱倾转角组合下直接测量的方法，具有实现简单快速、变化规律拟合准确的优势，能够快速准确获得倾转旋翼飞机全包线飞行过程中纵向重心位置，为飞机悬停操控能力、巡航静稳定性等的分析提供支撑。
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公开(公告)号：CN118859977A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410835947.8
申请日：2024-06-26
Applicant: 清华大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明提供了垂直/短距起降飞机线性最优控制分配方法，属于飞行器制导及控制技术领域，旨在建立垂直/短距起降飞机推力矢量和气动舵面两类执行器的控制分配策略，首先建立了各执行器线性淡入淡出函数模型，在此基础上，构造了以控制力矩最大化并综合执行器效率的控制分配优化数学模型，通过对推力矢量偏转角的非均匀间隔离散实现对推力矢量和气动舵面线性淡入淡出节点角度的求解，从而获得推力矢量和气动舵面的控制增量。本发明相比于传统伪逆控制分配方法，能有效避免矩阵奇异带来的执行器饱和问题，保证垂直/短距起降飞机全包线操控能力。同时，基于线性函数的淡入淡出策略实现简单，规律明确，工程实用价值更高。
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公开(公告)号：CN115600523B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202211328544.1
申请日：2022-10-26
Applicant: 清华大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/15 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种垂直/短距起降飞行器带动力风洞试验状态设计方法，属于飞行器动力学建模领域，包括建立垂直/短距起降飞行器推进系统倾转角度向量与迎角/侧滑角状态向量、形成缩比模型风速‑桨距‑旋翼转速三元状态组合、建立基础特性风洞试验状态、建立操纵特性风洞试验状态等主要步骤；其中，所设计的推进系统状态与风速‑桨距‑旋翼转速三元状态组合，全面覆盖了垂直/短距起降飞行器的飞行包线；同时，基础特性风洞试验与操纵特性风洞试验的区分，既有效保证了动力学建模所需要的主要数据，又防止了风洞试验工作量的大幅增加，节约了风洞试验成本。本方法可有效指导垂直/短距起降飞行器带动力风洞试验大纲的设计，在实际使用中实现简单，工程实用性强。
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公开(公告)号：CN115416849A
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202211242185.8
申请日：2022-10-11
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供了垂直起降固定翼飞机过渡过程指令轨迹分段式设计与跟踪控制方法，属于导航及控制技术领域，包括建立垂直起降固定翼飞机悬停转巡航过渡过程的“预加速段—慢倾转段—快倾转段”的三段式轨迹与控制方法及巡航转悬停过渡过程的“预减速段—快倾转段—慢倾转段”的三段式轨迹与控制方法两大步骤。本发明相比于线性过渡轨迹，充分考虑了飞行过渡走廊对于过渡过程的约束条件，符合飞机加速规律，同时也满足了过渡时间的约束。同时，本方法相比于优化的过渡轨迹方法，同样满足了各执行器和状态的约束条件，并且可以离线设计、在线求解，满足飞机实时性的要求。本方法可以被各种不同大小和类型的垂直起降固定翼飞机所使用，具有普遍的适用性。
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