黄宇
- 作品数：12 被引量：96H指数：6
- 供职机构：北京航空航天大学航空科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术理学一般工业技术更多>>
- 带反馈控制的基本带翼外形的耦合气动/运动数值模拟研究（英文）被引量：2
- 2016年
- 介绍了一种先进的、时间精度的多学科数值模拟平台的开发和应用,该平台可用于预测飞行器机动过程中的非定常气动特性和飞行力学特性。通过耦合求解非定常Navier-Stokes方程、刚体动力学方程及控制律,对基本带翼外形进行了虚拟飞行数值模拟研究。求解器采用基于结构网格的有限体积法,时间方法采用双时间步方法。使用反馈控制器获得舵偏控制指令,重叠网格方法用来模拟物体间的相对运动。模拟结果显示控制器的增益必须正确选择才能获得正确的响应。仿真结果表明本文发展的虚拟飞行数值模拟方法能够预测包含动边界的复杂非定常流动,具有较强的工程适用性。
- 席柯阎超黄宇
- 关键词：计算流体力学非定常流动反馈控制
- 基于闭环控制的带翼导弹虚拟飞行数值模拟被引量：11
- 2014年
- 通过耦合求解非定常Navier-Stokes方程、刚体六自由度(6DOF)运动方程及舵偏控制律,发展了一套虚拟飞行数值模拟平台,对基本带翼导弹外形进行了虚拟飞行数值模拟研究。流场求解采用基于结构网格的有限体积法,时间推进采用双时间步法,使用刚性重叠动网格技术模拟舵与弹身的相对运动,采用四阶Runger-Kutta方法求解运动方程组,舵偏控制律采用基于比例-积分-微分(PID)的反馈控制。模拟结果表明:发展的虚拟飞行数值模拟平台能够处理包含复杂运动边界的非定常运动问题,可以为非定常气动力建模提供数据、预示飞行器稳定性及检验飞行控制律,该模拟平台具备一定的工程应用价值。
- 席柯袁武阎超黄宇
- 关键词：计算流体力学数值模拟闭环控制PID
- 基于数值虚拟飞行技术的飞行器动态特性分析被引量：7
- 2016年
- 基于结合结构重叠网格、闭环PID控制器、舵偏控制律、刚体六自由度运动和非定常Navier-Stokes方程求解等模块的数值虚拟飞行技术,对"起源号"返回舱、基本带翼导弹外形的多自由度非定常运动、受控特性及控制参数的整定开展了模拟。分析了不同自由度(DOF)下飞行器的运动特性,飞行器受扰动后的稳定性及控制参数的整定。计算结果表明:利用数值虚拟飞行技术可有效地开展复杂流动下飞行物体非线性运动问题的研究,对研究飞行器在非线性流动下的动态特性、受控特性、流动机理研究以及控制律的设计检验具有较高的工程价值和应用前景。
- 黄宇阎超席柯王文
- 关键词：重叠网格PID控制动导数非定常流动
- 太阳能无人机能量生产估计模型及应用被引量：6
- 2017年
- 针对太阳能无人机能量生产问题,研究并提出一种综合无人机运动学的能量生产估计模型。首先,对世界范围内近20年来所采用的太阳辐射模型进行简要分析,并对其特点进行总结;其次,通过分析太阳能无人机应用环境,结合太阳能辐射模型特点,并基于精度可用、计算简便的工程应用原则,确定ASHRAE晴空模型作为能量生产的太阳辐射估计模型;最后,通过推导无人机姿态角和太阳角之间相互关系,求解出太阳光入射到翼面太阳能电池的入射角,从而借鉴斜面太阳能辐射强度计算方法,结合太阳能电池转化效率,最终得出与太阳能无人机姿态运动相关的太阳辐射能量生产估计模型。仿真实验表明该模型可用于估计太阳能无人机执行飞行任务时的能量特征且简单易用。
- 王宏伦黄宇
- 关键词：太阳能无人机入射角
- 弹跳机器人翻转机构的设计与优化被引量：22
- 2011年
- 为了提高弹跳机器人的地面适应性,解决弹跳机器人落地后的翻转问题,从蝗虫和龟类的翻转研究中得到启示,设计结构简便、易于控制、集支撑与翻转功能为一体的翻转机构。应用三角重心理论,分析机器人翻转的原理和翻转过程。在仿真的基础上,对翻转机构进行构型和尺寸优化,保证机器人结构紧凑,轻量化和较高的电动机利用率。搭建翻转机构平台,验证了翻转机构原理的可行性和优化设计的正确性,为弹跳机器人进一步的创新研究提供了理论基础和依据。
- 陈殿生郑万军黄宇沈奇王田苗
- 关键词：弹跳机器人
- 新型重叠网格洞面优化方法及其应用被引量：4
- 2016年
- 高度自动化的洞面优化方法是重叠网格关键技术之一。通过对割补法的分析,针对其洞面切割后洞边界位置不确定性及不可预知性问题,提出将其与物面距离优化准则相结合的新型混合洞面优化方法。该方法针对各物体间体网格,采用物面距离优化准则,将洞边界位置控制在物体中间的位置,使重叠区域更合理、可预测;针对背景网格,将其物面距离设置为较大值,采用物面距离优化准则将其落入物体网格内部的单元一并挖去;针对物面处重叠的网格,采用割补法对其进行切割和填补,保证物面及近壁面网格得以有效的重叠。该方法在保证高适用性的前提下提高了网格重叠质量,自动化程度高,无需人工干预。3个典型复杂流动算例计算结果与实验结果吻合良好,网格重叠区域流场变量传递正确,等值线过渡光滑,流场刻画准确,证明该方法准确可靠。
- 王文阎超袁武席柯黄宇
- 关键词：计算流体力学重叠网格割补法
- 混合重叠网格插值方法的改进及应用被引量：5
- 2017年
- 混合重叠网格间合理插值是保证流场计算正确的基础之一。本文针对重叠区网格尺寸匹配度较差时插值误差较大问题,发展了一种新型混合重叠网格插值方法,通过使用二阶精度插值、按单元尺度区分和扩充模板,改善了插值区网格尺寸匹配度较差时的插值精度。本文方法适用于任意单元类型的混合网格重叠,对各类单元处理透明,实现简单。计算结果表明,采用本文方法在网格重叠区流场变量传递正确有效,插值区网格尺寸匹配度较差时,相比原始方法,等值线过渡更为光滑,变量经过插值区耗散更小,计算与试验值符合更好。
- 黄宇阎超王文席柯
- 关键词：计算流体力学混合网格重叠网格插值方法
- 鲁棒的结构网格自动化重叠方法被引量：4
- 2016年
- 网格技术是目前数值模拟中的关键技术之一。重叠网格是一种放宽拓扑要求、减小网格生成难度的网格技术。本文以结构重叠网格为基础,分别针对挖洞、寻点以及洞面优化方法进行了研究和改进,同时完成物面网格重叠,形成了一套鲁棒的、自动化的网格重叠系统。在挖洞方面,结合"最小洞映射"方法,提出"复合式挖洞"方法,节省内存开销;在寻点方面,通过构建格心虚网格,保证搜索空间的连续性,同时结合"有效搜索"思想,排除部分对寻点无贡献的网格点,进而减少ADT叉树节点;在洞面优化上,改变填补判别法则并引入两类受保护洞内点,确保两层插值边界建立,提高鲁棒性;在物面网格重叠上,利用物面投影法完成坐标修正,实现物面附近网格流动变量的准确传递。为验证本文方法,分别对定常翼身组合体DLR-F6绕流和非定常机翼挂载分离过程进行了数值模拟,计算结果与实验结果吻合良好,表明该结构重叠网格系统对多物体间定常、非定常扰流具有较好的数值模拟能力和较高的模拟精度,具有较高的工程应用价值。
- 王文阎超袁武黄宇席柯
- 关键词：计算流体力学翼身组合体
- 机电控制工程课程的网络教学系统的开发被引量：2
- 2009年
- 针对机电控制工程课程项目实践教学的需求，开发了基于B／S模式的开放互动式的网络教学系统，详细介绍了机电控制工程课程网络教学系统的网站设计、总体架构和各层功能的实现方法。该系统具有教学资源下载、网络答疑与讨论、网络提交作业等功能，大大提高了网络教学的优势和教学资源的利用率，取得了很好的教学效果。
- 陈殿生王田苗黄宇
- 关键词：网页设计网络教学系统ASP
- 轮式腿型机器人的越障分析与仿真被引量：30
- 2009年
- 为了提高地面移动机器人的地面适应性和越障能力,通过模仿昆虫的腿形,在移动机器人机械本体上设计了一种轮式腿结构.同时选择了轮式腿结构布局的最优方案,提高了机器人运动的平稳性.针对该种结构在非结构环境中的越障性能进行了相关的分析,从理论上分析了具有轮式腿结构的机器人具有很强的越障能力和越障平稳性.并用ADAMS(Au-tomatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)对该机器人进行了运动学的仿真,仿真结果表明具有轮式腿结构的机器人具有较强的越障能力,可以翻越高度为轮式腿半径1.2倍的垂直障碍,验证了机构的可行性和越障原理的正确性,为轮式腿型机器人的进一步研究提供了理论基础和依据.
- 陈殿生黄宇王田苗
- 关键词：移动机器人越障运动学仿真
