基于实时数字信号处理系统理论，讨论有源噪声控制系统的电子设计方法。通过对控制时序的分析，设计了一实时多通道自适应控制系统，该系统以PC为主控机，以DSP TMS320-C30为从处理机，具有多路传感器同时输入和扬声器同时输出通道。该系统被应用于国产某型螺桨飞机的舱内噪声控制，取得了满意的降噪效果。

探讨了2种基于数据信息最大化准则的传统传感器优化布置方法：基于Fisher信息阵行列式值最大的有效独立法（EFI）和基于模态应变能最大的运动能量法（KEM）.针对它们的不足提出一种新的传感器优化布置方法--有效独立-驱动点残差法（EFI-DPR）.运用均方差最小准则、抗噪性能最好准则和模态保证准则来评价各种优化布置方法的优劣.数值分析表明：有效独立-驱动点残差法是3种优化方法中最好的方法.

针对含复杂结构的MEMS器件，提出基于异构宏模型的系统级建模方法，即将MEMS系统分解为多个简单部件和复杂部件的组合，采用解析法建立简单部件的宏模型，而采用数值法建立复杂部件的宏模型，通过这些宏模型按器件的原始拓扑互连实现整个MEMS的系统级建模与仿真。以z轴微加速度计为例，对其中形状规则的平板质量块和平板电容器，采用解析法建立宏模型；而对于形状复杂的折叠梁，采用数值法建立宏模型，完成z轴微加速度计的系统级建模，并在Saber中进行系统级的时域、频域及pull—in仿真。将仿真结果与有限元分析结果及实验结果进行了比较，其时域仿真时间小于2min，频率、pull—in电压相对误差小于2％，表明该方法能够快速有效地实现复杂结构MEMS器件的系统级建模与仿真。

粒子群优化(PSO)算法易于实现,对优化问题可以获得质量较高的解,被广泛应用在如气动优化这种非线性高难度问题中,但是面对多峰问题容易陷入局部最优,存在鲁棒性较差的问题,为了提高PSO的鲁棒性,提出了基于并行交换的增强粒子群优化算法(EPSOBPE)。该算法通过布谷鸟搜索算法(CSA)和PSO种群并行进化,分层交换操作和增强学习策略来增强算法寻优能力与鲁棒性。该算法兼具了CSA的全局搜索能力和PSO的局部能力,使得新算法具有极强的鲁棒性。函数测试表明,新算法相较于其他智能优化算法有更强的鲁棒性,对不同问题的适应能力更强。将EPSOBPE算法应用到RAE2822翼型和M6机翼的气动优化设计中,相较于其他算法可以得到更好的效果,从而表明新算法有鲁棒性,同时兼具了更好的寻优能力。

为了满足叶轮机械的高效非定常气动仿真需求,发展了耦合面元-涡粒子法和Lowson自由远场声学模型的气动声学快速方法,并应用于某型螺旋桨气动特性和噪声特性的预测研究。气动计算结果表明与有限体积法(finite volume method,FVM)相比,使用面元-涡粒子法(panel⁃vortex particle method,PVM)可以获得一致的叶表压力分布、下游尾迹速度分布和推力;相比于二阶的有限体积法,面元-涡粒子法的尾迹涡量数值耗散更低,尾涡附近速度梯度变化更明显。声学计算结果表明与有限体积法结合Lowson模型的声学结果相比,使用面元-涡粒子法与Lowson模型结合可以解出相近的声压级指向性结果,在声场特征指向位置处(桨盘前轴向夹角60°位置)1BPF(blade passing frequency)下声压级幅值相对误差仅为5%,能满足声学分析需求。在计算耗时方面,面元-涡粒子法求解速度比有限体积法高出一个量级,证...

超声速双翼是一种利用激波和膨胀波相互干涉以消除激波阻力的构型。然而,双翼属于单一工作状态设计,为了衡量双翼在设计点附近的稳健性,采用非嵌入式概率配置点不确定性分析方法及Sobol全局灵敏度分析方法,研究双翼在典型工况条件下不确定性扰动对气动特性波动的影响情况。分析了在马赫数和迎角满足特定正态分布的随机扰动下,双翼表面、全流场压强的分布和气动力系数。不确定性分析结果表明,下单翼翼型最大厚度区域的压力脉动是造成气动特性波动的主要原因。灵敏度分析结果表明,马赫数是对双翼气动性能影响最大的因素。

缝翼噪声是机体噪声的重要组成部分,调整缝翼结构参数可有效抑制缝翼噪声的辐射。针对典型多段翼型30P30N,首先,通过调整缝翼结构参数,如改变缝翼与主翼之间的相对位置、封闭缝翼通道等,以得到新的缝翼构型;其次,采用DDES方法计算三维瞬态流场,分析新构型下缝翼附近流场的涡量分布特性,以及利用FW-H积分方程获得远场噪声辐射的指向性和声压级分布特性;最后,通过参数对比分析,揭示缝翼辐射噪声的产生机理,并获得缝翼结构参数对噪声辐射特性的影响规律。研究结果表明:缝翼附近流场的涡量强度与缝翼噪声源有着紧密的联系;通过调整缝翼位置参数与缝翼后缘变形等方法,能有效降低缝翼前缘尖端附近流场的涡量强度,可在保持较高的升力系数的条件下,较大幅度降低缝翼噪声辐射。

针对空天飞行器再入段姿态控制问题,根据神经网络、滑模控制理论和控制分配技术,提出了一种有限时间复合控制策略。首先,根据空天飞行器再入段姿态模型设计了一种有限时间收敛的神经网络滑模控制器,得到使姿态角误差有限时间收敛的虚拟控制力矩。其次,采用控制分配技术将期望控制力矩映射到气动舵面和反推力系统。最后,通过对直接力/气动力复合控制的空天飞行器的仿真研究,验证了所提出复合控制策略的有效性。

为研究国产民机液压系统典型故障诊断与故障部件定位技术,依据故障形成条件构建典型故障逻辑图,收集典型故障运行数据,采用贝叶斯网络实现故障诊断与故障部件定位。针对某型国产民机机组操作手册中的故障形成条件,参考逻辑图构建方法,以液压系统典型故障为例,建立国产民机故障逻辑图,直观反映故障形成逻辑关系;依据逻辑图,考虑故障形成条件,建立与逻辑图对应的贝叶斯网络,并将故障形成的逻辑关系以条件概率分布值表示;获取国产民机快速存取记录器(quick access recorder,QAR)数据,依据逻辑图输入信息获取QAR参数信息;依据建立的贝叶斯网络与获取QAR数据,应用正向推理实现液压系统典型故障诊断,在完整信息与部分信息条件下,应用反向推理实现液压系统故障部件定位。研究表明所提方法可准确实现故障诊断,并可在完整信息下精准进行故障部件定...

针对航空弯曲管路,建立其流固耦合14-方程模型,并利用拉氏变换将其变换至频域进行求解;对含单个弯管的管路,利用14-方程分析在管路长度变化及不变化时,弯曲参数对管路频域响应的影响规律;同时,对含2个弯管的管路,分析不同跨度时,弯曲参数对管路固有频率的影响;最终,通过模态敲击实验,验证仿真的准确性。经过上述分析,得到以下结论:弯曲角度对管路固有特性影响较大,弯曲角度越小,管路固有频域越高,然而,弯曲半径的影响在于是否会造成管长变化,通常情况下,弯曲半径的增加会导致管路长度增加,从而导致其固有频率降低。