嵌入式大气数据传感系统的模糊逻辑建模方法
2019-08-21王坤,黄达
空气动力学学报 2019年3期
关键词:模型
王 坤,黄 达
(南京航空航天大学 航空学院,南京 210016)
0 引 言
现代飞行器的发展对高速、隐身性能的要求越来越高。传统的安装在飞行器前端的空速管等探针式大气数据传感器对飞行器的隐身、机动性能的不利影响较大。嵌入式大气数据传感系统(Flush Air Data Sensing System,FADS System)是依靠嵌入在飞行器头部的若干压力传感器来获得飞行器表面压力分布,并由此压力分布间接得出飞行参数的系统,曾用于X-33、X-34和X-38等飞行器上[1]。由于压力传感器分布与飞行器表面平齐,相比传统的探针式传感器系统,这种嵌入式传感系统在大马赫数、大迎角下依然能够很好地工作,且有利于提高飞行器隐身性能。
早期对FADS系统的研究主要针对球形头部的飞行器,提出了基于圆球绕流理论解的三点法[1-3]。后来发展了针对该系统的神经网络算法[4-9],通过大量的试验数据训练,适用于非线性系统建模。
模糊逻辑建模方法以往多用于对非定常气动力的建模[10-12]或者工业控制领域。本文研究了模糊逻辑对FADS系统的建模。以模型表面若干测压点的压力或压力系数作为模糊系统的输入,以迎角、侧滑角、来流速度和海拔高度作为输出,混合使用梯度下降法和最小二乘估计法来识别模糊系统的参数,从而建立针对该系统的模糊逻辑模型。该模型建立完成之后,将它运用于飞行器的传感系统,可以实时地根据若干测压点的压力得到飞行器的飞行状态参数,然后传递给控制系统。
1 风洞试验及CFD仿真
1.1 风洞试验部分
试验在南京航空航天大学NH-2低速风洞进行。……
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