一种动态失速试验装置迎角调节方法、设备、介质及产品

专利2026-02-02  1


本申请涉及动态失速试验装置的迎角调节领域,特别是涉及一种动态失速试验装置迎角调节方法、设备、介质及产品。


背景技术:

1、传统动态失速试验装置通过改变曲柄摇杆机构中曲柄、连杆长度来实现翼型迎角正余弦规律变化,其中平均迎角与连杆长度有关,迎角振幅与曲柄长度有关,两者不耦合,因此,在前期动态失速试验中该方案得到了广泛应用。然而,传统方案的有效调节范围较小,且调节精度存在一定不足。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种动态失速试验装置迎角调节方法、设备、介质及产品,以提高迎角调节精度和调节范围。

2、为实现上述目的,本申请提供了如下方案:

3、第一方面,本申请提供了一种动态失速试验装置迎角调节方法,包括:

4、获取动态失速试验装置迎角调节机构的当前尺寸数据和机架连接点连线与水平线的夹角;所述尺寸数据包括曲柄长度、连杆长度、摇杆长度和机架长度;

5、对所述当前尺寸数据以机架长度进行归一化处理,得到处理后的尺寸数据;

6、基于处理后的尺寸数据,利用序列二次规划算法,对优化模型进行求解,确定最优曲柄长度、最优连杆长度和最优摇杆长度;其中,所述优化模型包括目标函数和约束条件;所述目标函数是关于翼型迎角、翼型角速度及翼型角加速度的实际值与期望值的相关系数的方程;所述约束条件包括杆长约束条件和运动规律约束条件;所述杆长约束条件为曲柄长度小于或者等于连杆长度、摇杆长度和机架长度,且曲柄长度与连杆长度之和小于等于摇杆长度和机架长度之和,曲柄长度与摇杆长度之和小于等于连杆长度和机架长度之和,曲柄长度与机架长度之和小于等于连杆长度和摇杆长度之和;所述运动规律约束条件为翼型迎角实际值的平均值等于期望平均迎角,且翼型迎角实际值的幅值等于期望迎角幅值;

7、根据所述最优曲柄长度、所述最优连杆长度、所述最优摇杆长度和所述机架连接点连线与水平线的夹角,确定最优迎角,以调节翼型迎角。

8、可选地,基于处理后的尺寸数据,利用序列二次规划算法,对优化模型进行求解,确定最优曲柄长度、最优连杆长度和最优摇杆长度,具体包括:

9、根据所述处理后的尺寸数据,确定翼型迎角实际值、翼型角速度实际值和翼型角加速度实际值;

10、基于所述翼型迎角实际值、所述翼型角速度实际值、所述翼型角加速度实际值、翼型迎角期望值、翼型角速度期望值和翼型角加速度期望值,利用序列二次规划算法,对优化模型进行求解,确定最优曲柄长度、最优连杆长度和最优摇杆长度。

11、可选地,根据所述处理后的尺寸数据,确定翼型迎角实际值,具体包括:

12、利用公式确定摇杆转角实际值;

13、利用公式α=π-ψ-δ确定翼型迎角实际值;

14、其中,α为翼型迎角实际值;ψ为摇杆转角实际值;δ为机架连接点连线与水平线的夹角;a*为处理后的曲柄长度;c*为处理后的摇杆长度;θ为曲柄的转角;k、f为中间变量,k2=1+a*2+c*2-b*2,f2=1+a*2-2a*cosθ,b*为处理后的连杆长度。

15、可选地,根据所述处理后的尺寸数据,确定翼型角速度实际值,具体包括:

16、利用公式确定摇杆角速度实际值,进而利用公式确定翼型角速度实际值;

17、其中,为翼型角速度实际值;为摇杆角速度实际值;a*为处理后的曲柄长度;θ为曲柄的转角;m、f为中间变量,m2=k2-2a*cosθ,f2=1+a*2-2a*cosθ,k为中间变量,k2=1+a*2+c*2-b*2。

18、可选地,根据所述处理后的尺寸数据,确定翼型角加速度实际值,具体包括:

19、利用公式确定遥杆角加速度实际值;

20、利用公式确定翼型角加速度实际值;

21、其中,为翼型角加速度实际值;为遥杆角加速度实际值;a*为处理后的曲柄长度;θ为曲柄的转角;m、f、s为中间变量,m2=k2-2a*cosθ,k为中间变量,k2=1+a*2+c*2-b*2,f2=1+a*2-2a*cosθ,c*为处理后的摇杆长度。

22、可选地,所述目标函数为:

23、

24、其中,f(x)为目标函数;x为处理后的尺寸数据;x=[a/d,b/d,c/d]=[a*,b*,c*];rα为所述摇翼型迎角实际值和期望值的相关系数;为所述翼型角速度实际值和期望值的相关系数;为所述翼型角加速度实际值和期望值的相关系数。

25、可选地,所述杆长约束条件为:

26、

27、其中,a*为处理后的曲柄长度;b*为处理后的连杆长度;c*为处理后的摇杆长度;

28、所述运动规律约束条件为:

29、

30、其中,αm为期望平均迎角;αa为期望迎角幅值;αmax为翼型迎角实际值的最大值;αmin为翼型迎角实际值的最小值。

31、第二方面,本申请提供了一种计算机设备,包括:存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序以实现上述中任一项所述的动态失速试验装置迎角调节方法。

32、第三方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的动态失速试验装置迎角调节方法。

33、第四方面,本申请提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的动态失速试验装置迎角调节方法。

34、根据本申请提供的具体实施例,本申请公开了以下技术效果:

35、本申请提供了一种动态失速试验装置迎角调节方法、设备、介质及产品,通过获取动态失速试验装置迎角调节机构的当前尺寸数据和机架连接点连线与水平线的夹角;对当前尺寸数据以机架长度进行归一化处理,得到处理后的尺寸数据;基于处理后的尺寸数据,利用序列二次规划算法,对优化模型进行求解,确定最优曲柄长度、最优连杆长度和最优摇杆长度;其中,优化模型包括目标函数和约束条件;目标函数是关于翼型迎角、翼型角速度及翼型角加速度的实际值与期望值的相关系数的方程;约束条件包括杆长约束条件和运动规律约束条件;根据各杆最优杆长和机架连接点连线与水平线的夹角,确定最优迎角,以调节翼型迎角。本申请提高了迎角调节精度和调节范围。



技术特征:

1.一种动态失速试验装置迎角调节方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的动态失速试验装置迎角调节方法,其特征在于,基于处理后的尺寸数据,利用序列二次规划算法,对优化模型进行求解,确定最优曲柄长度、最优连杆长度和最优摇杆长度,具体包括:

3.根据权利要求2所述的动态失速试验装置迎角调节方法,其特征在于,根据所述处理后的尺寸数据,确定翼型迎角实际值,具体包括:

4.根据权利要求2所述的动态失速试验装置迎角调节方法,其特征在于,根据所述处理后的尺寸数据,确定翼型角速度实际值,具体包括:

5.根据权利要求2所述的动态失速试验装置迎角调节方法,其特征在于,根据所述处理后的尺寸数据,确定翼型角加速度实际值,具体包括:

6.根据权利要求1所述的动态失速试验装置迎角调节方法,其特征在于,所述目标函数为:

7.根据权利要求1所述的动态失速试验装置迎角调节方法,其特征在于,所述杆长约束条件为:

8.一种计算机设备,包括:存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-7中任一项所述的动态失速试验装置迎角调节方法。

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的动态失速试验装置迎角调节方法。

10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的动态失速试验装置迎角调节方法。


技术总结
本申请公开了一种动态失速试验装置迎角调节方法、设备、介质及产品,涉及动态失速试验装置的迎角调节领域,获取动态失速试验装置迎角调节机构的当前尺寸数据和机架连接点连线与水平线的夹角;对当前尺寸数据以机架长度进行归一化处理,得到处理后的尺寸数据;基于处理后的尺寸数据,利用序列二次规划算法,对优化模型进行求解,确定最优曲柄长度、最优连杆长度和最优摇杆长度;目标函数是关于翼型迎角、翼型角速度及翼型角加速度的实际值与期望值的相关系数的方程;约束条件包括杆长约束条件和运动规律约束条件;根据各杆最优杆长和机架连接点连线与水平线的夹角,确定最优迎角,以调节翼型迎角。本申请提高了迎角调节精度和调节范围。

技术研发人员:赵国庆,高远,招启军,井思梦,陈希,陆轶凡
受保护的技术使用者:南京航空航天大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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