本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)學(xué)代理模型的嵌入式大氣數(shù)據(jù)傳感系統(tǒng)算法及應(yīng)用研究

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【摘要】：由于現(xiàn)代飛行器對(duì)其高速性、機(jī)動(dòng)性、敏捷性和隱身性能的要求,FADS(flush air-data sensing)系統(tǒng)已經(jīng)對(duì)飛行控制系統(tǒng)有不可忽視的作用。本文以飛翼飛行器為幾何模型,采用CFD數(shù)值模擬對(duì)此飛行器進(jìn)行流體分析,得到大量樣本數(shù)據(jù)。利用Kriging算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這兩種算法構(gòu)建了FADS系統(tǒng),對(duì)頭部取點(diǎn)時(shí)兩種算法精度進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)在樣本數(shù)量較小的情況下,Kriging算法的精度比BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)略高。并且隨著測(cè)壓點(diǎn)數(shù)量增加,FADS系統(tǒng)的精度會(huì)有明顯提高�？紤]到某些飛行器頭部布點(diǎn)的不便,本文還對(duì)機(jī)翼機(jī)身的布點(diǎn)規(guī)律進(jìn)行了探究。發(fā)現(xiàn)機(jī)翼和機(jī)身布點(diǎn)也是可行的,只是由于大迎角情況下機(jī)翼機(jī)身上會(huì)存在分離區(qū),這個(gè)分離區(qū)中的測(cè)壓孔的壓強(qiáng)沒(méi)有規(guī)律性,這會(huì)導(dǎo)致精度比頭部取點(diǎn)要差。另外,對(duì)機(jī)翼布點(diǎn)而言,靠近機(jī)身和前緣處的點(diǎn)對(duì)馬赫數(shù)Ma、迎角α和側(cè)滑角β較為敏感,對(duì)于機(jī)身而言,機(jī)身上的點(diǎn)對(duì)β不敏感,而越是靠近前緣處,對(duì)Ma和α越敏感。對(duì)于Kriging算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而言,要實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè),都需要大量的樣本數(shù)據(jù)。由于不同高度上,壓強(qiáng)系數(shù)的變化不大,可以只計(jì)算一個(gè)高度,來(lái)減少樣本點(diǎn)個(gè)數(shù)。本文建立以壓強(qiáng)系數(shù)為輸入,大氣數(shù)據(jù)為輸出的FADS系統(tǒng),分別預(yù)測(cè)靜壓和動(dòng)壓,以及Ma、α、β值,并且預(yù)測(cè)的誤差不大。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式大氣數(shù)據(jù)傳感系統(tǒng) 空氣動(dòng)力學(xué)模型 Kriging算法 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V247.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-19
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容19-20
• 第二章 基于全局優(yōu)化的Kriging算法20-29
• 2.1 Kriging插值法的基本原理20
• 2.2 計(jì)算試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析包（DACE）20-25
• 2.2.1 DACE中的Kriging模型21-22
• 2.2.2 回歸函數(shù)22-23
• 2.2.3 相關(guān)函數(shù)23-25
• 2.3 Kriging算法實(shí)現(xiàn)25-26
• 2.4 全局優(yōu)化退火算法26-27
• 2.4.1 模擬退火算法的步驟26-27
• 2.4.2 模擬退火算法的流程27
• 2.5 算法流程27-29
• 第三章 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法29-36
• 3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介29-32
• 3.1.1 激活函數(shù)30-31
• 3.1.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)31-32
• 3.1.3 學(xué)習(xí)方法32
• 3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立32-33
• 3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)33-36
• 第四章 數(shù)值計(jì)算36-43
• 4.1 控制方程36-37
• 4.2 離散格式37-38
• 4.3 湍流模型38-39
• 4.4 計(jì)算模型39
• 4.5 CFD模型驗(yàn)證39-40
• 4.6 流場(chǎng)分析40-43
• 第五章 算法驗(yàn)證及頭部取點(diǎn)分析43-51
• 5.1 三測(cè)壓點(diǎn)44-47
• 5.1.1 縱向取點(diǎn)（1,2,6）44-45
• 5.1.2 橫向取點(diǎn)（1,4,8）45
• 5.1.3 斜向取點(diǎn)（1,3,7）45-46
• 5.1.4 三角形取點(diǎn)（2,5,7）46-47
• 5.2 四測(cè)壓點(diǎn)47-48
• 5.2.1 四測(cè)壓點(diǎn)（2,4,6,8）47-48
• 5.2.2 四測(cè)壓點(diǎn)（3,5,7,9）48
• 5.3 五測(cè)壓點(diǎn)48-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 第六章 測(cè)壓點(diǎn)布局研究51-63
• 6.1 機(jī)翼布點(diǎn)53-57
• 6.1.1 對(duì)B面的取點(diǎn)數(shù)據(jù)54-55
• 6.1.2 對(duì)A面的取點(diǎn)數(shù)據(jù)55-56
• 6.1.3 A、B面對(duì)比分析。56-57
• 6.2 機(jī)身布點(diǎn)57-60
• 6.3 混合布點(diǎn)60-62
• 6.4 本章小結(jié)62-63
• 第七章 基于壓強(qiáng)系數(shù)的FADS系統(tǒng)模型63-67
• 7.1 靜壓與動(dòng)壓預(yù)測(cè)63-65
• 7.2 迎角、偏航角和馬赫數(shù)預(yù)測(cè)65-66
• 7.3 本章小結(jié)66-67
• 第八章 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 致謝71-72
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 溫瑞珩;鄭守鐸;葉瑋;;嵌入式大氣數(shù)據(jù)傳感技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J];電光與控制;2008年08期

2 宋秀毅;陸宇平;;飛翼飛行器嵌入式大氣數(shù)據(jù)傳感系統(tǒng)算法研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2008年04期

3 方習(xí)高;陸宇平;;嵌入式大氣數(shù)據(jù)傳感系統(tǒng)的求解算法研究[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2008年03期

4 馮建超;鄭成軍;陳峰;;嵌入式大氣數(shù)據(jù)傳感系統(tǒng)及其BP網(wǎng)絡(luò)校正算法[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2006年04期

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本文編號(hào)：1071304