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题名航天器故障诊断与容错控制技术综述
被引量：74
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作者
邢琰
吴宏鑫
王晓磊
李智斌
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机构
北京控制工程研究所
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第3期221-226,共6页
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基金
国家自然科学基金 (699840 0 7和 90 2 0 5 0 0 8)项目资助
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文摘
对容错技术和故障诊断技术的发展过程进行了简要综述 ,并在分析航天器故障诊断与容错控制特点的基础上 ,介绍了当前国际上航天器故障诊断及容错控制的发展现状 ,并分析了我国在这方面的研究现状与差距 ,最后对航天器故障诊断与容错控制方面有待解决的问题及发展方向发表了一些作者的看法。
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关键词
航天器
故障诊断
容错控制
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Keywords
Spacecraft
Fault diagnosis
Fault tolerance
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分类号
V404
[航空宇航科学技术]
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题名基于综合观测器的执行器过程故障量精确诊断
被引量：8
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作者
岑朝辉
魏蛟龙
蒋睿
严涛
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机构
华中科技大学电子与信息工程系
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第6期1318-1326,共9页
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基金
863高技术计划基金项目(2007AA04Z438)
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文摘
执行器的非线性与输出不可得在一般复杂动力学系统中具有典型性,而其过程故障量的精确诊断是个前沿难点问题。针对该问题,研究一种面向控制系统和执行器的综合观测器方法。提出一种适用于带有非线性执行器复杂系统的新型自适应观测器方法,可克服输出量不可直接获得的条件限制,实现故障诊断并获得执行器真实输出估计;基于执行器输出估计与控制器输出量,采用扩张状态观测器实现过程故障量精确估计,从而为主动容错故障调节提供诊断依据。以卫星姿态控制系统飞轮摩擦力矩增大这一典型非线性执行器故障的过程故障量精确诊断为应用实例验证了本文方案的有效性及优越性。
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关键词
过程故障量
非线性执行器
观测器
故障诊断
卫星姿态控制系统
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Keywords
Process fault parameter
Nonlinear actuator
Observer
Fault diagnosis（FD）
SACS
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分类号
V404
[航空宇航科学技术]
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题名壁面函数在超声速湍流模拟中的应用
被引量：6
- 3
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作者
王新光
毛枚良
何琨
陈琦
万钊
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机构
中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室
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出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期282-290,共9页
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基金
国家数值风洞工程
国家自然科学基金(11972362)
国家重大项目(GJXM92579)。
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文摘
通过子迭代的方式计算摩擦速度,更新虚拟点湍流黏性系数实现对壁面剪切应力的修正,耦合SSTk-ω两方程模型,在国家数值风洞软件平台上实现了壁面函数程序模块。通过压缩拐角和高速飞行器典型算例进行考核,初步数值实验结果表明:压缩拐角算例壁面函数在无量纲壁面距离y+≤200范围内,均准确预测湍流边界层速度分布,可显著提高粗网格上壁面湍流边界层和壁面摩擦系数的预测精度,且壁面函数使用粗网格最多可节约75%的计算时间;对于复杂外形,附面层网格间距变宽,可使得整体网格减少约38%的网格总量,在相同的计算设置情况下可节约60%的计算时间。唇口附近出现明显的激波边界层干扰现象,使用壁面函数后稀网格和密网格得到流场中分离、激波反射相同,且分离区最高压力系数偏差从15%降低到2%。从粗网格和密网格全机轴向力系数比较来看,使用壁面函数后摩阻预测偏差可从40%下降到4%。整体来看,壁面函数的引入提供了一种高效的飞行器湍流流动气动力预测方法。
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关键词
壁面函数
湍流黏性系数
SSTk-ω模型
壁面摩擦力
高速飞行器
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Keywords
wall function
turbulence viscosity
SST k-ωmodel
skin friction
high-speed flight vehicles
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分类号
V404
[航空宇航科学技术]
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题名解析壁面函数的可压缩效应修正研究
被引量：2
- 4
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作者
王新光
陈琦
万钊
张爱婧
陈坚强
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机构
空气动力学国家重点实验室
中国空气动力研究与发展中心计算所
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期731-739,共9页
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基金
国家数值风洞NNW支持项目
国家自然科学基金(11972362)。
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文摘
基于适用于不可压缩流动的解析壁面函数,针对可压缩湍流边界层特征,考虑壁面网格内对流项变化和能量方程中黏性耗散项的影响,提出一种适用于可压缩流动的解析壁面函数。基于二维超声速和高超声速激波湍流边界层干扰流动,完成了粗网格高雷诺数k-ε模型加标准壁面函数、原始解析壁面函数、可压缩修正解析壁面函数和密网格低雷诺数Lauder-Sharma k-ε模型的对比计算。结果表明:四种湍流效应模拟策略都可以准确预测壁面压力和摩擦系数,而本文发展的考虑对流项分布和黏性耗散项影响的解析壁面函数不仅消除了原始解析壁面函数的非物理振荡,而且大幅提升了壁面函数壁面热流的预测精度,与密网格解最大差异不超过40%,预测结果接近于密网格低雷诺数模型结果,而标准壁面函数和原始解析壁面函数预测的壁面热流符号相反,且数值最大差异达500%。对于Ma 5斜激波边界层干扰算例,本文构造的壁面函数计算时间仅为低雷诺数模型的5%左右,相较于其它壁面模型,计算时间仅增加了1%。
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关键词
解析壁面函数
可压缩湍流
Launder-Sharma
k-ε模型
激波边界层干扰
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Keywords
Analytical wall function
Compressible turbulent flow
Launder-Sharma k-εmodel
SWTBLIs
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分类号
V404
[航空宇航科学技术]
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题名分子黏性对解析湍流壁面函数的影响
- 5
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作者
王新光
陈琦
万钊
高晓成
燕振国
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机构
空气动力学国家重点实验室
中国空气动力研究与发展中心计算所
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期2041-2052,共12页
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基金
国家重大项目(GJXM92579)
国家自然科学基金项目(11972362)
国家重点研发计划资助项目(2019YFA0405203)。
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文摘
基于可压缩解析壁面函数(MAWF),考虑高超声速湍流边界层内温度、密度和分子黏性系数变化规律,使用黏性底层边缘处的密度和黏性系数重新定义无量纲壁面距离,并在黏性底层内构造抛物型和双曲型分子黏性系数分布,建立了新的可压缩解析壁面函数,即抛物型(para-MAWF)和双曲型(hyper-MAWF)解析壁面函数。通过高超声速激波边界层干扰算例对其进行验证,并与密网格低雷诺数Lauder-Sharma(LS)k-ε模型和MAWF数值结果进行对比。研究结果表明:所构造的解析壁面函数有效提高了MAWF黏性底层内分子黏性系数和温度分布的预测精度,相较于MAWF其预测的壁面热流结果更接近实验结果;所构造的两种壁面函数中双曲型解析壁面函数预测的壁面热流更接近于实验值,考虑到两种壁面函数数值结果差异较小,在5%之内,且双曲型壁面函数公式更为简单,对于高超声速算例更推荐使用双曲型分布的解析壁面函数。
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关键词
高超声速湍流边界层
双曲型分布
抛物型分布
无量纲壁面距离
激波边界层干扰
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Keywords
hypersonic turbulent boundary layer
hyperbolic variation
parabolic variation
nondimensional wall distance
shock wave turbulence boundary layer interaction
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分类号
V404
[航空宇航科学技术]
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