飞行模拟中的飞行动力学仿真平台研究
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飞行技术专业虚拟仿真实验平台的开发与教学实践1. 引言1.1 研究背景在当前信息化、智能化的背景下,借助虚拟仿真技术可以有效模拟真实飞行场景,让学生在虚拟环境中进行飞行操作、飞行器维护等实践活动,极大地提高了学生的学习效率和实践能力。
虚拟仿真实验平台还能为教师提供更多的教学资源和案例,帮助他们更好地指导学生的学习。
开发一套适合飞行技术专业教学需求的虚拟仿真实验平台具有重要的研究意义和实践价值。
通过这样的平台,不仅可以提升学生的学习体验和实践能力,还可以为飞行技术专业的培养提供更多可能性,促进专业教学的质量和水平的提升。
1.2 研究目的研究目的是建立一个飞行技术专业虚拟仿真实验平台,通过对飞行原理、飞行器结构、飞行器操作等方面进行虚拟仿真实验,提高学生在飞行技术领域的实践能力和应用能力。
通过虚拟仿真实验平台,可以使学生在安全的环境下进行飞行器操作实践,提高操作技能和应对紧急情况的能力。
通过开发这样的虚拟仿真实验平台,可以为飞行技术专业学生提供更加真实、直观的飞行实践环境,帮助他们更快更好地掌握飞行技术知识,为将来从事飞行技术相关工作打下坚实的基础。
通过对虚拟仿真实验平台的开发与实践应用,还可以促进飞行技术教学模式的创新与改进,提高教学效果和学生学习积极性。
通过本研究,旨在探讨飞行技术专业虚拟仿真实验平台在教学中的应用效果和潜力,为飞行技术教学提供新的思路和方法。
1.3 研究意义飞行技术专业虚拟仿真实验平台的开发与教学实践在当前教育领域具有非常重要的意义。
随着科技的不断发展,传统的教学模式已经无法满足学生对知识获取的需求。
虚拟仿真实验平台可以实现对飞行技术相关知识的全方位模拟,提供更加直观、生动的学习体验,有助于激发学生的学习兴趣,提高学习效果。
飞行技术是一个高度技术性的专业,学生需要通过大量的实践操作来提升技能水平。
虚拟仿真实验平台可以为学生提供一个安全、实时的实验环境,在没有真实飞行器材的情况下进行练习和模拟操作,极大地降低了学习风险,提高了学习效率。
飞行模拟器的结构设计与仿真研究韩红伟;党淑雯;何法江【摘要】Flight simulator has the incomparable advantages over real flight training which its structural design is the cru-cial to the optimization of aircraft design and improvement of the flight performance, so modeling and simulation of the research on the aircraft design is the key point for aircraft's design. After compared with 6-DOF(Degree of Freedom) flight simulator driven by hydraulic cylinders, a kind of 3-DOF flight motion platform based on 3-RPS mechanism driven by electric cylinders under UG environment is established , and the simulation of kinematical characteristics is researched after building joints and motions for the virtual prototype under the ADAMS/View module. For given kinematics charac-teristic curves, the post-processing of the measurement results using ADAMS/Post Processor module is carried, to get kinematics curves of various flight attitudes. The simulation results show that the designed structure can achieve three directions of motion, such as lift, roll or pitch, and meet the requirements of the technical specifications of the civil avia-tion flight simulator. The processes of analysis provide effective research methods for the design of the flight simulator.%飞行模拟器具有真实飞行训练无法比拟的优势,其结构设计是优化飞机设计,改善飞行性能的关键问题,故飞行模拟器的建模与仿真研究工作是飞行器设计的难点.通过与液压缸驱动的六自由度飞行模拟器对比分析,以3-RPS机构为基础,以在UG环境下建立的电动缸驱动的三自由度飞行模拟器运动平台模型为研究对象,在ADAMS/View模块下,对其添加约束和驱动后,进行了运动学特性仿真.对于给定的运动学特性曲线,运用ADAMS/Post Processor模块,对测量结果进行后处理,得到各种飞行姿态下的运动学曲线.仿真实验结果验证了该设计可实现升降、横滚、俯仰三种姿态的运动,且符合民航飞行模拟器的技术指标要求.上述分析过程为飞行模拟器的设计提供了一套有效的研究方法.【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2016(052)013【总页数】5页(P254-258)【关键词】三自由度运动平台;飞行模拟器;结构设计;运动学特性【作者】韩红伟;党淑雯;何法江【作者单位】上海工程技术大学机械工程学院,上海 201620;上海工程技术大学航空运输学院,上海 201620;上海工程技术大学航空运输学院,上海 201620【正文语种】中文【中图分类】TH12;TP39HAN Hongwei,DANG Shuwen,HE Fajiang.Computer Engineering and Applications,2016,52(13):254-258.飞行模拟器作为一种安全、经济且有效的训练助手,引起了各国军方以及民航的高度关注,不断加大研制和采购费用的力度。
217中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.12 (上)飞行模拟器主是作用于地面模拟飞行器在空中飞行和地表滑动的专业设备,主要应用于飞行员模拟培训、新机试飞以及故障分析等领域,具有科学、安全、方便、可靠、工作效率较高且不受气候和环境因素限制的特征。
飞机过载飞行运动平台作为飞行模拟器的关键构成部分,具体负责向飞行模拟器内的驾驶员提供和现实飞机在空中飞行时的相同运动感觉,对模拟器飞行模拟的逼真度有着极其重要的影响。
实现和真实飞行相同的运动感觉主要是根据运动平台对空气动力学的标准指标,尤其是加速度标准的反跟踪能力与实时效飞机过载飞行模拟器运动仿真分析刘智汉(中国飞行试验研究院,陕西 西安 710089)摘要:飞行过载模拟器作为一种以离心机作为运动平台的过载模拟设备,其运动直接影响过载模拟的精确度。
基于此,本文提出飞机过载飞行模拟器运动仿真分析,对飞机过载飞行状态进行仿真,首先设计了所需控制器,后模拟出驱动命令,完成动力学平台建模,实现对飞行器运动状态的模拟。
关键词:飞机过载;飞行模拟器;运动;仿真分析中图分类号:V216.8 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)12(上)-0217-03果。
因为运动平台的空间是极其有限的,现行办法通常是根据预先设计出来的滤波算法获得初始加速度指标后,最后转变为对运动平台的位移控制,加速度指标反跟踪效果一般会较低,直接影响平台的模拟运动飞行效果。
1 设计控制器根据偏差比例优化、积分调整以及微分调改对控制器进行模拟,简称PID 控制器。
PID 控制器构造简单明了,并不是一定需要模拟对象运动的数学模型,其参数调改较为简便,在长期实践应用中已经累积了极其丰富的经验,在计算带动微小探针振动,此时由电机在X 轴与Y 轴方向上带动被测工件进行定向移动,使得被测工件的表面出现起伏变化,探针的振动频率变化的同时将改变探针的振动幅度,从而利用线阵CCD (电荷耦合器件)将其检测出来,并由微控制器将检测结构输送到电脑端,经MATLAB 软件处理形成仿真图形,显示出微观层面的三维图像,以此计算工件表面的粗糙度。
江苏航空2010增刊基于ADAMS 飞行动力学仿真王杰韩景龙(南京航空航天大学航空宇航学院, 南京, 210016摘要:在虚拟样机分析软件A DA M S 平台上建立折叠翼飞机的动力学模型, 根据当前飞行状态, 利用G FO SU B 编写空气动力计算子程序, 同时在M AT LAB/Simulink 中设计控制模块, 定义控制模块与动力学模型之间的接口参数, 在M A T L A B 环境下进行交互式联合仿真, 成功实现了折叠翼飞行器动力学仿真。
关键词:折叠翼; A DA M S; 动力学仿真引言传统的飞行器设计通常采用小幅度改变机翼外形的方法, 如采用前缘缝翼、后缘襟翼、变后掠角、变翼型弯度、变展长等方法, 以适应起降、巡航和高速飞行等不同的飞行状态。
但这种方法机构复杂、功能受限、效率较低, 难以适应较广范围内飞行条件的变化。
然而可折叠飞行器可以在不同飞行环境下通过大幅度的改变机翼形状来完成特定的飞行任务, 机翼全部展开以得到大的升阻比, 长的留空时间, 利于起飞或巡航; 在高速或机动飞行时, 机翼折叠以减小飞行阻力, 以得到高的冲刺速度。
在未来的飞行器的研制与开发过程中, 折叠翼飞行器将是其中重要的组成部分。
ADAMS 用户子程序更具有通用性, 可以利用编程语言来定义模型元素或者特定的输出。
用户可以将函数表达式写成子程序的形式并将其与ADAMS/View 连接, 它具有函数表达式所没有的通用性和灵活性。
采用Rog er 有理函数拟合法, 由NA ST RAN 偶极子格网法求得的若干折减频率下的非定常气动力系数矩阵, 导出任意运动情况下的非定常气动力近似表达式。
根据当前时刻下的飞行状态, 通过自编FORTRAN 格式的ADAM S GFOSUB 子程序, 将包括初始气动力在内空气动力加载到柔性体各个节点上, 模拟真实飞行状态。
通过ADAM S . Solv er 求解器可求得当前时刻步的位移、速度、加速度。
航空航天中的飞行动力学模型与仿真研究随着科技的进步,航空航天行业在过去几十年里取得了巨大的发展。
航空航天工程师们致力于改善飞行器的性能和安全性,以确保乘客和航天员的安全。
在这个过程中,飞行动力学模型与仿真研究成为航空航天领域中不可或缺的一环。
飞行动力学模型是用来描述飞行器在不同条件下的运动行为和性能特征的数学模型。
它们基于牛顿力学和空气动力学原理,并结合了飞行器的力学、动力学和控制系统等方面的知识。
飞行动力学模型广泛应用于飞机、导弹、卫星和航天器等的设计、测试和控制中。
在飞行器设计阶段,飞行动力学模型可以帮助工程师预测飞机的飞行性能、稳定性和操纵性。
通过模拟不同的气动载荷、发动机推力和控制输入等因素,工程师们可以评估飞行器在各种工况下的性能表现,从而进行优化设计。
这些模型还能帮助工程师确定飞行器的支撑力、升力和阻力等重要参数,以及机翼、机身和操纵面等部件的尺寸和布局。
与飞行器的设计相伴随的是仿真研究。
通过数值仿真和计算机模拟,工程师们能够验证飞行动力学模型的准确性和稳定性,进而优化飞行器设计。
仿真研究还可以模拟各种飞行场景,如爬升、下降、滚转和俯仰等,以评估飞行器的操纵性和机动性。
此外,仿真还可以模拟不同的飞行器状态,如机动、失速、失速恢复和溜翼等,用于评估飞行器的稳定性和安全性。
飞行动力学模型与仿真研究的重要性在航空航天工程中得到了充分的认识。
它们不仅能够为飞行器设计和改进提供指导,还可以为飞行训练和飞行控制提供重要的支持。
通过与实际飞行数据的对比,工程师们可以验证飞行动力学模型的准确性,并不断改进和完善模型的预测能力。
飞行动力学模型与仿真研究不仅在民航领域发挥着重要作用,也在航空航天领域扮演着关键角色。
在航天器的设计和飞行任务中,飞行动力学模型与仿真研究帮助工程师们预测和分析航天器的运动轨迹、姿态和对地面目标的打击效果。
通过仿真实验,工程师们可以优化轨道设计和飞行计划,提高航天器的任务执行能力和精确度。