【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞行器动力学与控制领域，特别是涉及一种基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法及装置。
技术介绍
1、随着科学技术的迅速发展，人们对飞行器的性能要求越来越高。传统的固定外形飞行器通常仅能在某一特定的飞行条件下保持最佳性能，但当飞行状态或飞行环境不在该特定条件下时，其飞行性能通常较差。其根本原因即在于传统飞行器不能通过调整自身外形去适应飞行环境的变化。变体飞行器可根据飞行环境灵活调整外形，提高飞行器对不同环境的适应能力，受到了广泛关注。
2、然而，与传统飞行器相比，变体飞行器的动力学模型的非线性和耦合性更强，系统自由度更高，这极大提高了变体飞行器的动力学与控制系统分析和设计的难度。传统的动力学模型难以适用于变体飞行器的设计，有必要考虑变体运动对飞行运动的影响，建立变体飞行器的动力学模型。
3、具体来说，变体运动对飞行器的质量特性和气动特性具有显著影响，同时，变体运动与飞行运动之间存在耦合，这些因素都会显著影响系统的动力学特性和控制系统性能。如不考虑变体运动对系统动力学模型的影响，轻则影响飞行器的性能，重则导致结构破坏或者控制系统失效。不止于此，系统动力学模型除了可进行飞行仿真，更能为变体飞行器其他系统的设计提供重要的理论指导意义，是飞行器设计的重要基础。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法及装置，可精确描述变体飞行器的飞行运动与变体运动之间的耦合关系。
2、为实现上述目的，本专利技术提
3、对变体飞行器进行运动学分析，建立广义坐标向量与所述变体飞行器各刚体上任意质点之间的虚速度关系；所述变体飞行器的刚体包括机身、左机翼和右机翼；所述广义坐标向量包括机身质心的平动位移、机身的转动角速度、左机翼相对于机身的相对角速度以及右机翼相对于机身的相对角速度。
4、根据所述广义坐标向量与所述变体飞行器各刚体上任意质点之间的虚速度关系，基于虚功率原理，建立所述变体飞行器的动力学方程。
5、基于固定外形飞行器的动力学模型及所述变体飞行器的动力学方程，建立所述变体飞行器的动力学模型。
6、为实现上述目的，本专利技术还提供了一种计算机装置，包括：存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法的步骤。
7、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：通过对变体飞行器进行运动学分析，建立广义坐标向量与变体飞行器各刚体上任意质点之间的虚速度关系，并在此基础上利用速度变更的独立性和任意性，基于虚功率原理，建立变体飞行器的动力学方程，然后基于固定外形飞行器的动力学模型及变体飞行器的动力学方程，建立变体飞行器的动力学模型，可以精确描述变体飞行器的飞行运动与变体运动之间的耦合关系，提高变体飞行器的仿真精度，同时，可直接在固定外形飞行器动力学模型的基础上搭建变体飞行器动力学仿真平台，易于实现，便于应用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法，其特征在于，所述基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法，其特征在于，对变体飞行器进行运动学分析的结果包括广义坐标向量与机身上任意质点的加速度、机身上任意质点的速度变更、左机翼上任意质点的加速度、左机翼上任意质点的速度变更、右机翼上任意质点的加速度以及右机翼上任意质点的速度变更的关系。
3.根据权利要求2所述的基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法，其特征在于，所述机身上质点Pi的加速度为：
4.根据权利要求1所述的基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法，其特征在于，根据所述广义坐标向量与所述变体飞行器各刚体上任意质点之间的虚速度关系，基于虚功率原理，建立所述变体飞行器的动力学方程，具体包括：
5.根据权利要求4所述的基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法，其特征在于，所述变体飞行器满足的虚功率原理公式为：
6.根据权利要求4所述的基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法，其特征在于，所述变体飞
7.根据权利要求1所述的基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法，其特征在于，基于固定外形飞行器的动力学模型及所述变体飞行器的动力学方程，建立所述变体飞行器的动力学模型，具体包括：
8.根据权利要求1所述的基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法，其特征在于，所述变体飞行器的动力学模型为：
9.一种计算机装置，包括：存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-8中任一项所述基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法，其特征在于，所述基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法，其特征在于，对变体飞行器进行运动学分析的结果包括广义坐标向量与机身上任意质点的加速度、机身上任意质点的速度变更、左机翼上任意质点的加速度、左机翼上任意质点的速度变更、右机翼上任意质点的加速度以及右机翼上任意质点的速度变更的关系。
3.根据权利要求2所述的基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法，其特征在于，所述机身上质点pi的加速度为：
4.根据权利要求1所述的基于虚功率原理的变体飞行器动力学建模方法，其特征在于，根据所述广义坐标向量与所述变体飞行器各刚体上任意质点之间的虚速度关系，基于虚功率原理，建立所述变体飞行器的动力学方程，具体包括：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁一波，陶然，岳晓奎，代洪华，张栋，潘兴华，徐骋，李娜英，魏振岩，李勇，张顺家，岳彩红，宋硕，
申请(专利权)人：西北工业大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。