摘要:本文介绍了模块化铁鸟新概念的控制架构和控制规律,旨在重现飞行载荷,以测试中小型飞机和无人机的移动式气动控制面执行器。铁鸟控制系统必须保证反作用力的驱动。一方面,液压执行器模拟飞行过程中由于气动和惯性效应而作用于移动表面的铰链力矩;另一方面,待测试的执行器施加主动铰链力矩来控制同一表面的角位置。参考气动和惯性载荷由飞行模拟模块生成,以重现操作过程中出现的更真实的情况。控制动作的设计基于用于产生载荷的液压装置的动态模型。该系统使用比例积分微分控制算法进行控制,该算法通过优化算法进行调整,同时考虑了被测执行器的闭环动力学、受控装置的不确定性和干扰。通过数值模拟证明了所提出的架构和控制规律的有效性。
摘要 本文介绍了 FLEXOP H2020 EU 项目框架内无人驾驶实验飞机减速板的建模、系统识别、仿真和飞行测试。由于飞机配备了响应缓慢的喷气发动机,因此在加速飞机进行颤振测试后,需要使用减速板来增加减速,以便保持在当局批准的有限空域内进行飞行测试。减速板由伺服电机、开启机构和减速板控制面本身组成。在简要介绍了演示飞机、减速板设计和实验测试台后,本文参考了以前的工作,对建模和系统识别进行了深入描述。系统识别包括确定高度非线性(饱和和负载相关)伺服执行器动力学以及非线性气动和机械特性,包括刚度和惯性效应。相对于之前的工作,新的贡献是考虑了负载打开或关闭的统一伺服角速度极限模型,考虑了整个偏转和飞机空速范围的减速板法向力和阻力模型的详细构建和评估,提出了统一的气动-机械非线性模型,给出了减速板角度、动态压力和伺服扭矩之间的直接关系,以及基于传递函数的机构刚度和惯性效应建模。确定的伺服动力学模型包括系统延迟、内部饱和、前面提到的负载相关角速度极限模型和传递函数模型。基于考虑减速板整个开启角度和动态负载范围的试验台测量验证了伺服模型。还考虑了新的、未发表的测量结果,其中伺服负载随着伺服移动而逐渐增加,以在更现实的情况下验证模型。然后构建完整的减速板模型并在模拟中测试以检查实际行为。下一步,通过在软件在环 (SIL) Matlab 仿真中使用飞机的基线控制器飞行模拟测试轨迹,对集成到 FLEXOP 飞机非线性仿真模型中的减速板模型进行测试。首先,将独立的减速板仿真与 SIL 结果进行比较,以验证减速板模型与非线性飞机仿真的完美集成。最后,使用实际飞行数据来验证和更新减速板模型并显示减速板的有效性。然后比较有和没有空气制动器的减速时间,强调空气制动器在测试任务中的实用性。
landau-lifshitz-gilbert(LLG)方程,用于对铁磁体中的磁动力学进行建模,默认假设与自旋进液相关的角动量可以立即放松,而当真实或有效的磁场导致进液的实际或有效的磁场时,则可以关闭。对“自旋惯性”的这种忽视是非物理的,会违反节能。最近,修改了LLG方程以说明惯性效应。然而,共识似乎是,在慢速磁力动力学中,这种效果随着时间的流逝而言是不重要的,比角动量的放松时间更长,这通常在铁磁体中很少fs至〜100 ps。在这里,我们表明,即使在缓慢的磁动力学中,自旋惯性也至少有一个非常严重且可观察到的作用。它涉及与用外部试剂(例如磁场)翻转纳米级铁磁铁磁化相关的开关误差概率。当场强接近开关的阈值时,开关可能需要〜ns,这比角动量放松时间长得多,但是在开关误差概率中感觉到了自旋惯性的效果。这是因为开关轨迹的最终命运,即无论是导致成功还是失败,当由于旋转惯性造成的坚果动力学时,在开关动作的前几个PS中发生的事情会影响。自旋惯性增加了误差概率,这使开关更容易出错。这具有至关重要的技术意义,因为它与磁逻辑和记忆的可靠性有关。