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基于小波理论的大振幅运动的非定常气动力建模

作　者: 谈佳桢
导　师: 黄达
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 飞行器设计
关键词: 大振幅运动非定常气动力建模阶跃函数模型小波分析多小波核辨识风洞实验设备
分类号: V211.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

在南京航空航天大学低速NH-2风洞中,采用大振幅运动动态实验台,对Su-27飞机模型进行大振幅单自由度的俯仰、偏航、滚转运动试验,测量模型大振幅运动时的非定常空气动力。同时,本文介绍了大振幅运动的试验方法、数据处理、模型角度变换等关键技术。试验用的动态实验台是两自由度的,不仅可以作单独的俯仰、偏航、滚转运动,而且可以作偏航与滚转、俯仰与滚转的两自由度耦合运动的试验。在Tobak等人提出的非线性阶跃函数模型和由Fourier分析发展而来的小波分析理论的基础上,将小波理论应用于对阶跃函数的提取,根据此方法对非线性阶跃函数模型进行分析,得到了基于小波理论的大振幅运动的非定常气动力的模型。为了验证模型的准确性和精度,本文将得到的试验数据作为样本数据,把建模得到的模型分别与样本数据,以及用非线性代数法得到的模型进行了比较,结果表明,基于小波理论的非定常空气动力建模能准确反映非定常空气动力的本质特征,特别在气动力局部变化较大区域(即高频区域),建模效果更好。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-13
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 非定常空气动力建模的研究现状  11-12
  1.3 本文研究内容  12-13
第二章小波分析建模  13-31
  2.1 模型化的基本思想  13-14
  2.2 阶跃过渡函数模型  14-17
  2.3 小波分析理论  17-23
    2.3.1 窗口Fourier 变换  17-20
    2.3.2 小波函数和积分小波变换  20-21
    2.3.3 小波分解  21-23
  2.4 离散时间非线性系统的Wiener 模型  23-24
  2.5 多小波核辨识算法  24-31
    2.5.1 小波分析提取脉冲响应函数  24-25
    2.5.2 基于小波理论的气动力建模  25-31
第三章试验设备和方法  31-41
  3.1 风洞与六分量应变天平  31-32
  3.2 两自由度动态实验台  32-34
  3.3 坐标轴系和飞机的运动参数  34-38
    3.3.1 常用坐标系  34-35
    3.3.2 飞机运动参数的定义  35
    3.3.3 各坐标轴系之间的关系和转换  35-38
  3.4 数据采集与处理系统  38-41
    3.4.1 数据采集系统  38
    3.4.2 数字滤波器  38-39
    3.4.3 数据处理  39-41
第四章模型的验证  41-51
  4.1 与试验结果的比较  41-45
    4.1.1 单独俯仰运动  41-42
    4.1.2 单独偏航运动  42-44
    4.1.3 单独滚转运动  44-45
  4.2 与非线性代数模型的比较  45-49
  4.3 结果分析  49-51
第五章结论与展望  51-52
参考文献  52-55
致谢  55-56
在学期间的研究成果及发表的学术论文  56

基于小波理论的大振幅运动的非定常气动力建模

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