CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHẬN DẠNG CÁC HỆ SỐ KHÍ ĐỘNG CỦA MÁY BAY
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC THUẬT TOÁN NHẬN DẠNG CÁC ĐẠO HÀM HỆ SỐ KHÍ ĐỘNG CỦA MÁY BAY
4.1. Mô phỏng và đánh giá các thuật toán nhận dạng các đạo hàm hệ số khí động của máy bay sử dụng phương pháp truyền thống
4.1.2. Mô phỏng và đánh giá thuật toán nhận dạng đạo hàm hệ số khí động theo phương pháp OEM
Nhận dạng theo OEM được thực hiện theo lưu đồ thuật toán hình 3.2.
Các tham số hội tụ rất nhanh đến giá trị hằng số sau các vòng lặp, kết quả tính toán cho thấy thuật toán dừng lại sau 30 vòng lặp, khi thỏa mãn điều kiện hội tụ. Trên hình 4.2 biểu diễn giá trị hai tham số CLy , myy qua các lần lặp.
Hình 4.2. Giá trị đạo hàm hệ số khí động thay đổi theo số lần lặp
Trên cột 2 bảng 4.4 là kết quả nhận dạng theo phương pháp OEM, kết quả nhận dạng theo phương pháp OEM được so sánh với kết quả nhận dạng theo phương pháp LR cho trong cột 3.
Bảng 4.4. Kết quả nhận dạng các ĐHHSKĐ kênh độ cao của MB theo OEM
Tham số CL C L y
CLe
m y
myy
mye
θα
θω y
θδ e
Các kết quả nhận dạng các ĐHHSKĐ trong bảng 4.4 được sử dụng để tính các tham số đầu ra mô hình theo phương pháp OEM (biểu diễn dạng đường đứt nét) được so sánh với dữ liệu bay thực tế (đường liền nét) đối với các tham số chuyển động trong kênh độ cao. Sự tương thích giữa đầu ra mô hình và dữ liệu bay đối với các tham số chuyển động (α , ωy và az ) sau 30 vòng lặp thể hiện trên hình 4.3.
Hình 4.3. Sự phù hợp đầu ra mô hình với dữ liệu khi nhận dạng theo OEM Sai lệch chuẩn giữa đầu ra mô hình và dữ liệu bay khi nhận dạng được xác định trong bảng 4.5.
Bảng 4.5. Sai lệch chuẩn đối với kết quả nhận dạng tham số theo OEM
Xác nhận mô hình
Việc xác nhận mô hình được thực hiện trên tập dữ liệu thứ hai, mô hình động học với các ĐHHSKĐ được nhận dạng trong cột 2 bảng 4.4 được sử dụng để xác định các tham số đầu ra theo OEM (đường đứt nét), so sánh với dữ liệu bay thực tế (đường liền nét) đối với các tham số chuyển động trong kênh độ cao (α , ωy và az ). Sự phù hợp giữa mô hình với dữ liệu bay thể hiện hình 4.4.
Hình 4.4. Sự phù hợp đầu ra mô hình với dữ liệu khi xác nhận theo OEM Sai lệch chuẩn giữa đầu ra mô hình và dữ liệu bay đối với tập dữ liệu xác nhận mô hình nhận dạng cho trong bảng 4.6.
Bảng 4.6. Sai lệch chuẩn đối với kết quả xác nhận mô hình theo OEM
So sánh kết quả nhận dạng theo phương pháp LR và OEM trên bảng 4.4 có thể đưa ra các nhận xét sau:
- Các kết quả nhận dạng các đạo hàm hệ số khí động học theo kênh độ cao theo các phương pháp LR, OEM có độ chính xác hợp lý để có thể sử dụng làm phương pháp ước lượng tham số ĐHHSKĐ trong điều kiện tham chiếu.
- Nhận dạng các ĐHHSKĐ theo OEM hội tụ khá nhanh, chỉ sau một số vòng lặp, tuy nhiên để đạt độ chính xác theo tiêu chuẩn (3.47) thì số lần lặp khá lớn ( n = 30 ). Kết quả này một phần do chất lượng của các tập dữ liệu và sự không có thông tin cụ thể về sai số của các thiết bị đo cũng như việc xác định bộ giá trị đầu khi thực hiện tính theo phương pháp lặp θ0 .
- Việc chọn giá trị ban đầu của các tham số θ0 gần đúng bộ giá trị thực sẽ đảm bảo các hệ số cần nhận dạng sự hội tụ nhanh hơn (số vòng lặp ít hơn).
- Việc xác nhận mô hình theo OEM cũng được thực hiện trên các tập dữ liệu 3, 4, 5, 6 là các tập dữ liệu thu thập trong các chuyến bay bằng ở các độ cao và tốc độ khác nhau. Các kết quả cho thấy sự phù hợp giữa dữ liệu bay với đáp ứng đầu ra của mô hình động học cho tất cả các tập dữ liệu bay.
- Phương pháp OEM tiếp tục được áp dụng cho tất cả sáu tập dữ liệu còn lại (các tập dữ liệu thu thập từ các chuyến bay cơ động) để ước lượng các tham số khí động. Có thể thấy rằng các tham số chuyển động của các chuyến bay này có sự thay đổi khá lớn nên các điều kiện giả định khi xây dựng mô hình trạng thái chuyển động tuyến tính không còn đảm bảo. Quá trình nhận dạng đối với các tập dữ liệu này có thể gặp phải là ma trận hiệp phương sai sai số Rv và ma trận thông tin M không khả đảo, thuật toán Gauss – Newton không đạt được sự hội tụ. Vấn đề xảy ra đối với quá trình nhận dạng bởi vì mô hình động học mô tả trạng thái chuyển động lúc này đã không còn chính xác.