基于神经网络的机翼积冰冰形预测研究

发布时间：2021-10-15 14:32

　　机翼积冰对飞行产生危害的很重要一个原因是改变了原有翼型的气动外形，导致其空气动力性能下降，严重危胁飞行安全，机翼积冰的研究意义重大，因此本文提出机翼积冰的预测研究问题。本文对复杂冰形曲线进行了函数拟合，并结合该拟合函数建立神经网络模型预测积冰条件下的冰形曲线。文章综合叙述了积冰研究背景以阐明机翼积冰问题研究的必要性，其中概要阐述了积冰研究过程的三个阶段（即20世纪20年代至1978年，1978年至1994年和1994年至今）及各阶段的研究成果，通过简要概述飞机积冰的一般气象条件、分析积冰对飞行的危害及产生危害的原因以及例举飞机积冰导致的飞行事故和事故征候，进一步阐明机翼积冰研究的重要意义，经大量研读飞机积冰类研究文献，归纳了国内外基于神经网络预测飞机积冰的四种方法，指出了每种方法存在的缺陷及研究进展趋势。在分析前人研究成果的基础上概括了6个关键的冰形影响参数，讨论了各参数对冰形的影响程度及其研究方法。经上述全面分析，最后，根据函数拟合原理，得到复杂冰形曲线的拟合函数——多值变量拟合（正弦函数叠加），针对冰形的复杂和非线性的特点，结合上述拟合函数建立BP神经网络预测机翼积冰冰形，并采用灵... 

【文章来源】：中国民用航空飞行学院四川省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 飞机积冰研究背景
        1.1.1 飞机积冰研究概述
        1.1.2 飞机积冰的一般气象条件
        1.1.3 积冰对飞行的危害及产生危害的原因
        1.1.4 飞机积冰事故和事故征候
    1.2 国内外神经网络预测飞机积冰的研究现状及分析
        1.2.1 基于神经网络的飞机积冰研究方法及其不足
        1.2.2 飞机机翼积冰研究进展及趋势
    1.3 本文主要研究内容及安排
第二章 决定积冰形状的主要参数
    2.1 冰形参数的研究
    2.2 冰形参数的影响
        2.2.1 飞行速度（Velocity）
        2.2.2 环境温度（Static temperature）
        2.2.3 液态水含量（LWC）
        2.2.4 过冷水滴平均等效直径（MVD）
        2.2.5 积冰时间（Spray time）
        2.2.6 机翼迎角（AOA）
    2.3 本章小结
第三章 神经网络建模
    3.1 冰形曲线拟合
        3.1.1 冰形数据提取
        3.1.2 冰形曲线函数拟合
    3.2 神经网络模型构建
        3.2.1 BP 神经网络简介
        3.2.2 BP 神经网络的改进
        3.2.3 冰形预测神经网络设计
    3.3 神经网络模型训练及网络检验
        3.3.1 网络训练
        3.3.2 BP 网络测试检验
    3.4 预测结果与误差
        3.4.1 BP 神经网络预测
        3.4.2 BP 神经网络结果误差
    3.5 冰形影响参数灵敏度分析
        3.5.1 灵敏度分析法
        3.5.2 灵敏度分析结果
    3.6 本章小结
结论与展望
参考文献
附表
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Numerical analysis of ice accretion effects at super-cooled large droplet conditions on airfoil aerodynamics[J]. Chengxue LIU1*,Yongzhong WANG2 1.Xinjiang Air Traffic Management Bureau,Urumqi 830016,China 2.College of Air Traffic Management,Civil Aviation Flight University of China,Guanghan 618307,China.  Journal of Modern Transportation. 2011(04)
[2]基于神经网络的翼型积冰预测[J]. 张强,高正红.  飞行力学. 2011(02)
[3]结冰风洞水滴直径标定方法研究[J]. 易贤,桂业伟,杜雁霞,朱国林,李军.  实验流体力学. 2010(05)
[4]基于神经网络的主动式红外结冰探测[J]. 张镇,葛俊锋,叶林,赵呈锐.  华中科技大学学报(自然科学版). 2010(06)
[5]从“包头空难”看国际航空私法中的“深口袋被告”[J]. 张辉,张超汉.  郑州航空工业管理学院学报(社会科学版). 2010(03)
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博士论文
[1]飞机积冰的数值计算与积冰试验相似准则研究[D]. 易贤.中国空气动力研究与发展中心 2007

硕士论文
[1]飞机机翼积冰的数值模拟及其在民航中的应用[D]. 刘成学.中国民用航空飞行学院 2011
[2]结冰对飞机飞行性能影响的研究[D]. 蒋天俊.南京航空航天大学 2008
[3]结冰飞行动力学特性与包线保护控制律研究[D]. 张智勇.南京航空航天大学 2006
[4]基于遗传算法的神经网络预测控制及应用[D]. 梁建辉.西北工业大学 2003



本文编号：3438134