浅谈基于神经网络的直升机自动标定装置研制

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1、基于神经网络的直升机自动标定装置研制重庆大学硕士学位论文学生姓名：章贵川指导教师：陈今润副教授专业：检测技术与自动化装置学科门类：工学重庆大学自动化学院二O一O年十月ADevelopmentoftheAutomaticDeviceforLocalCalibrationoftheHelicopterTestStandBasedonArtificialNeuralNetworkAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequir

2、ementfortheDegreeofMasterofEngineeringByZhangGuichuanSupervisedbyAssociateProfessorChenJinrunMajor：ExamineTechnologyandAutomatizationEquipmentCollegeofAutomationofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaOctober,2010重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要直升机的全周期变距操纵系统通过总距角、纵向周期变距角和横向周

3、期变距角这三个操纵角来描述桨叶的攻角周期性变化的程度，直升机旋翼试验也通过它们来指示旋翼模型的试验状态，获得操纵角与旋翼操纵系统作动筒位移之间的转换关系，对提高直升机试验的控制精准度有重要的意义。本文针对此前旋翼操纵系统现场标定的主要缺点：测量手段落后，自动化程度低；效率低下，操作繁琐；无效数据点太多，影响标定效果；增加数据量带来的精度与效率之间的矛盾，提出研制一套自动标定装置以解决这些问题。研制从测量、采集与传输、控制、计算等四个环节出发，依托直升机试验台现有条件，分别就存在的问题进行了改进：在测量环节，

4、使用倾角传感器替代人工倾斜仪测量，提高测量速度和精度；采用低速旋转标定方式，通过编码器脉冲获取准确方位角数据，提高方位角精度的同时增大了数据量；进行倾角传感器角速度修正，消除了旋转对角度测量的影响；采用滑环传输，解决了动态标定中旋转信号的测量问题。在采集与传输环节，采用同时具备外时钟和外触发功能的双触发采集模式，确保指定方位角上桨距角数据的准确性；采用流水线队列刷新技术，保证操纵角计算的实时性；采用WinSock接口和多线程技术确保数据传输的快速性。在控制环节，以过去标定结果的模糊量化值作为训练样本，构建了

5、人工神经网络控制系统，成功实现了在未知转换关系时就难够以操纵角作为自变量进行控制的目标，使得全部标定数据都可以集中在使用范围内。在计算环节，通过拆分非标准形式的超定方程组，利用广义逆矩阵进行求解，回避了以往标定中需要人工找零位的繁琐过程，便于计算机自动处理数据。经过对标定的各个环节进行改进的基础上，研制成功了自动标定装置，最终达到了提高试验效率，增强直升机试验能力，改善系统自动化水平的目的。关键词：神经网络，直升机试验台，现场标定，自动倾斜器，作动筒I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTInorde

6、rtodescribetheperiodicitymovementdegreeofbladeattackangle,threecontrolangleswhichwerenamedcollectivepitch、lognitudinalperiodicpitchandtransverseperiodicpitchwereusedbyhelicopterfullperiodicpitchingcontrolsystem.Andtheywerealsousedbyhelicopterrotormodeltest

7、toshowtheteststatesofrotormodel.Forthesakeofimprovingthecontrolprecisionandveracityofrotormodeltest,it’simportanttoobtainthetransformrelationsbetweencontrolanglesanddisplacementofactuatorsofrotorcontrolsystem.Formerlocalcalibrationofrotormodelcontrolsystem

8、hasfollowingshortcomings:theinstrumentofmeasureislaggard,thedegreeofautomatizationislow,theefficiencyispoor,thecontrolsiscomplicated,toomanyinvaliddatainfluencetheresultofthecalibration,itisincompatiblebetwee