Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu của đề tài là đi xây dụng phơng pháp tính toán các đặc tính khí động của máy bay dựa vào số liệu của hộp đen trên cơ sở lấy tín hiệu điều khiển là góc nghiê
Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hµ néi Nguyễn Xuân Lĩnh Luận văn thạc sỹ tính toán đặc tính khí động máy bay dựa số liệu hộp đen Luận văn thạc sỹ ngành khí động lực Hà Nội-2008 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205056651000000 Bé giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hµ néi Nguyễn Xuân Lĩnh Luận văn thạc sỹ tính toán đặc tính khí động máy bay dựa số liệu hộp đen Chuyên ngành: Kỹ thuật Hàng Không Luận văn thạc sỹ ngành khí ®éng lùc Ngêi híng dÉn khoa häc: GS.TSKH - Vị Duy Quang Hµ Néi-2008 Mơc lơc Trang Trang phơ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Mở đầu Chơng - tổng quan 1.1 Phân tích, đánh giá công trình nghiên cứu đà có 1.2 Nêu vấn đề tồn 1.3 Chỉ vấn đề mà đề tài luận văn cần tập trung nghiên cứu 10 10 10 11 giải Chơng sở lý thuyết 2.1 Mô hình toán chuyển động máy bay 2.1.1 Cơ sở xây dựng mô hình toán 2.1.2 Xây dựng mô hình toán chuyển động dọc ngắn máy bay 2.2 Một số phơng pháp thuật toán nhận dạng thông dụng 12 12 12 22 2.2.1 Khái niệm 2.2.2 Một số phơng pháp nhận dạng thông dụng 2.2.3 Thuật toán nhận dạng dựa lý thuyết đánh giá trình động học phi tuyến Chơng 3- tính toán đặc tính khí động máy bay 3.1 Đặt toán 30 30 40 3.1.1 Dạng toán tổng quát 3.1.2 Dạng toán cụ thể luận văn 3.2 Tính tham số khí động dựa số liệu mẫu 3.2.1 Các bảng số liệu mẫu 3.2.2 Lựa chọn hàm điều khiển (t) 45 45 46 46 47 3.2.3 TÝnh c¸c tham sè khÝ ®éng tÝn hiƯu ®iỊu khiĨn ϕ(t) = const = 100 chế độ bay H=1120m nhiễu 48 3.2.4 Tính tham số khí động tÝn hiƯu ®iỊu khiĨn ϕ(t) = sin(t) ë chÕ ®é bay H=1120m nhiễu Chơng - kết bàn luận 4.1 Kết tính toán 58 30 45 45 66 66 4.2 Bµn luËn KÕt luận kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục 71 72 73 75 Mở đầu Lý chọn đề tài Trong thời kỳ hội nhập kinh tế giới, ngành KTHK ngành trọng điểm đợc Nhà nớc quan tâm Các quan chịu trách nhiệm khai thác, bảo dỡng sử dụng máy bay đà nhận thấy đợc tầm quan trọng đà quan tâm đến việc đạo tạo nhân lực đổi công nghệ nhằm mục đích đảm bảo an toàn chuyến bay Tuy nhiên, trình khai thác, sử dụng máy bay việc chuẩn đoán sớm hỏng hóc cha đợc nhà khoa học nhà kỹ thuật ngành thực quan tâm, đà có nhiều hỏng hóc bÊt thêng x¶y bay, uy hiÕp an toàn bay làm thiệt hại lớn đến tiền bạc tính mạng phi công Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu đề tài xây dụng phơng pháp tính toán đặc tính khí động máy bay dựa vào số liệu hộp đen sở lấy tín hiệu điều khiển góc nghiêng cánh lái độ cao sử dụng thuật toán đánh giá trình động học phi tuyến lý thuyết nhận dạng tham số Từ đa đợc sai số so với tham số chuẩn chuẩn đoán trớc đợc hỏng hóc xảy Đối tợng nghiên cứu Máy tập lái Hàng không; loại máy bay dân sự, quân Phạm vi nghiên cứu áp dụng vào nghiên cứu chuyển động điển hình máy bay không gian chuyển động dọc chu kỳ ngắn mở rộng, phát triển cho tất dạng chuyển động, chế độ chuyển động máy bay không gian ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Đề tài có ý nghĩa khoa học thực tiễn tốt Tạo tiền đề để tác giả nghiên cứu phát triển nhằm tạo đợc thiết bị nhận biết lắp trực tiếp loại máy bay Cấu trúc luận văn Đề tài luận văn có cấu trúc nh sau: Mở đầu Trình bày lý chọn đề tài, mục đích, đối tợng phạm vi nghiên cứu, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Chơng1- Tổng quan Phân tích, đánh giá công trình nghiên cứu đà có tác giả nớc liên quan mật thiết đến đề tài luận văn; nêu vấn đề tồn tại; vấn đề mà đề tài luận văn cần tập trung nghiên cứu giải Chơng - Cơ sở lý thuyết Trình bày sở lý thuyết, lý luận, giả thuyết khoa học phơng pháp nghiên cứu đà đợc sử dụng luận văn Chơng - tính toán đặc tính khí động máy bay áp dụng lý thuyến đà đợc trình bày chơng sở liệu thu thập đợc để tính toán đặc tính máy bay chuyển động dọc chu kỳ ngắn đa đánh giá so với tham số chuẩn Chơng kết bàn luận Kết luận Trình bày kết luận văn cách ngắn gọn Kiến nghị nghiên cứu Danh mục tài liệu tham khảo gồm tài liệu chủ yếu đợc trích dẫn, sử dụng đề cập luận văn Phơ lơc Lêi cam ®oan víi néi dung cđa đề tài luận văn mà tác giả lựa chọn quĩ thời gian giành cho việc làm luận văn thiếu Tuy nhiên, cố gắng thân dới hớng dẫn tận tình chu đáo GS-TSKH Vũ Duy Quang tác giả đà hoàn thành đợc đề luận văn Mặc dù kết nghiên cứu tính toán đạt mức độ tìm hiểu tiếp cận vấn đề nhng tác giả xin cam đoan sản phẩm mà thân tác giả đà nỗ lực làm việc Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy, cô Viện khí động lực - Đại học Bách Khoa Hà Nội đà quan tâm giúp đỡ tác giả trình học tập viện Đặc biệt GS TSKH Vũ Duy Quang, thầy đà nhiệt tình bảo quan tâm sát đến trình học tập nh trình làm luận văn tác giả Tác giả xin chân thành cảm ơn Đại tá, PGS TS Nguyễn Văn Quế Trởng môn Cơ lý thuyết Học viện PKKQ Thầy đà tạo điều kiện mặt để tác giả đợc học, cho tác giả ý tởng đề luận văn giúp đỡ tác giả tận tình trình tính toán Tác giả xin chân thành cảm ơn 10 Chơng Tổng quan 1.1 Phân tích, đánh giá công trình nghiên cứu đà có Trong năm qua, nớc nh giới đà có nhiều tác giả nghiên cứu, sử dụng lý thuyết nhận dạng vào việc giải toán công trình nghiên cứu [8],[11] Các tác giả đà sử dụng cách đa dạng phơng pháp kết đạt đợc tốt, thực tiễn Tuy nhiên, ngành Kỹ thuật Hàng Không (KTHK) số tác giả sử dụng lý thuyết không nhiều, đa phần tác giả làm ngành Điện-Điều khiển thiết bị bay họ sử dụng số phơng pháp nh: Phơng pháp đờng đặt tính độ, Phơng pháp bình phơng nhỏ nhất, Phơng pháp sai phân [11] chủ yếu để giải toán thuận Bài toán thuận xây dựng mô hình toán học (chủ yếu mô hình không liên tục-ARX, ARMAX, OEM) đợc xử lý sở liệu đo đạc hệ thống(thiết bị), kết mô hình đợc so sánh rút kết luận Việc nghiên cứu giải to¸n thn cã ý nghÜa thùc tiÕn rÊt lín việc mua hay chế tạo máy bay ngành KTHK, đà giảm thiểu đợc đến mức tối đa thời gian, công sức tiền bạc 1.2 Những vấn đề tồn Mặc dù, công trình mà tác giả đà nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn lín, nhng nã chØ cã ý nghÜa lín víi ngµnh KTHK việc nghiên cứu tìm hiểu, chế tạo máy bay mới; với công việc khai thác, sử dụng hầu nh ý nghĩa Hơn thÕ, ngµnh KTHK ë níc ta hiƯn míi chØ giai đoạn đầu phát triển, đáp ứng tốt công việc 11 khai thác, bảo dỡng máy bay đà có, có yêu cầu lớn đặt làm để biết sớm đợc hỏng hóc xảy trình bay Hiện trình khai thác KTHK Việt Nam đà áp dụng nhiều phơng pháp để chuẩn đoán sớm hỏng hóc nhng phơng pháp cha thực đại, nhiều thời gian, công sức kết kiểm tra có độ xác thấp 1.3 Những vấn đề cần tập trung nghiên cứu giải Vấn đề mà đề luận văn tập trung nghiên cứu giải toán ngợc Bài toán ngợc không xây dựng mô hình mà dựa vào số tín hiệu điều khiển máy bay( điển hình góc nghiêng cánh lái độ cao cldc góc lệch đuôi ngang ) để nhận biết tham số khí động häc (nh: m αz , m ϕz , C yα ) Căn vào giá trị nhận biết giá trị thực máy bay đánh giá đợc trạng thái kỹ thuật máy bay tham số không đạt yêu cầu, tức hỏng hóc xảy máy bay Trong lý thuyết nhận dạng có nhiều phơng pháp (Chơng - 2.2) Nhng để nhận biết tham số khí động học máy bay, tác giả đà sử dụng phơng pháp nhận biết tham số dựa lý thuyết đánh giá trình động học phi tuyến với thuật toán nhận dạng (2.64) đà đợc trình bày chơng luận văn Với phơng pháp nghiên cứu giải toán nh vậy, chua thực hoàn chỉnh, cha thể áp dụng vào thực tế nhng đà phần nêu đợc sở lý luận để khắc phục đợc tồn kể trình khai thác bảo dỡng Máy bay