1.什么是常矢量
2.举出交流调速系统中三种矢量控制方法并说明它们的各自应用场合
3.Coreldraw 和illustrator哪个处理矢量图功能更强一些
4.“推力矢量技术”一直在进化
5.矢量推进器的技术发展
6.什么是矢量控制?
什么是常矢量
矢量的模和方向都不随空间坐标变化而变化的矢量为常矢量。单位矢量是指模等于1的向量。由于是非零向量,单位向量具有确定的方向。单位向量有无数个。
在数学中,向量(也称为欧几里得向量、几何向量、矢量),指具有大小(magnitude)和方向的量。它可以形象化地表示为带箭头的线段。箭头所指:代表向量的方向;线段长度:代表向量的大小。与向量对应的只有大小,没有方向的量叫做数量(物理学中称标量)。
举出交流调速系统中三种矢量控制方法并说明它们的各自应用场合
矢量控制系统是高性能异步电机调速系统,类比于直流电机,强调Te与Ψ2的解耦,采用转矩和磁链分别控制。但按转子磁链Ψ2定向时受电机转子参数影响,降低了系统的鲁棒性,并且只有实现Te与Ψ2的完全解耦,才能做到真正意义上的高性能质量的矢量控制,矢量控制方法的最初起源是基于对直流电机调速方法高质量性能的依赖及透析其拥有高质量性能调速效果的本质,从而实现了感应电机的具有与直流电机同样好的调速效果。由电机学已知,三相笼型异步电动机定子三相绕组中的三相电压和电流均为交流,其角频率ω=2πf,决定于变频器输出的频率f;三相(等效为三相)的转子绕组,其端电压为零,转子电流也是交变的,其角频率为转差角频率ωs=2πfs(f为转差频率)。理论上可以证明,从磁11s1场等效的角度,可将三相异步电动机以一个两相的异步电动机等效它。
Coreldraw 和illustrator哪个处理矢量图功能更强一些
通常矢量图软件会与象素图软件交叉使用,象素图的处理通常大家都会选择PHOTOSHOP,而Illustrator和PS是同一家公司ADOBE的产品,所以无论从界面上还是使用中,两者都有很多相似的地方,而且相互之间的兼容性极好,极易上手,而且手绘功能也很强,加上支持PDF文件,所以很多人慢慢都开始选择使用它。
CorelDraw的用户也挺多,而它的界面相对Illustrator则较为复杂,个人感觉使用不是很顺手,不过它的一些变形功能挺强大。
用Illustrator 是个不错的选择首先它和PS无论从快捷键,还是面板上都极其相似,学起来容易上手再来他们都是ADOBE开发的,有着良好的互导配合性还有就是它很好地适应了PC和MAC两大平台~ 至于功能,就我看来两个软件在伯仲之间~
在这个版面,虽说不常,但总有些人会拿 Illustrator 和 CorelDRAW 来比较,
而且总是说 Illustrator 怎么好,而 CorelDRAW 如何差等。
我觉得这是很奇怪的现象,你看在 CorelDRAW 的讨论版面,
几乎没有人会说 CorelDRAW 如何好,而 Illustrator 如何差,
当然用 Illustrator 的人也许又说因为这是“事实,所以啰!”
我觉得这是用 Illustrator 的人的优越感,感觉好像德国的纳粹党,
而 CorelDRAW 好像变身为犹太人。
但是评论似乎总是刻意针对 Illustrator 的长处,和 CorelDRAW 的短处,
却很少提及 Illustrator 的短处,和 CorelDRAW 的长处,颇失中道。
要下评论,我认为重点是每个软体的定位本来不同。
我认为 Illustrator 的定位是: →向量美术绘图
我认为 CorelDRAW 的定位是: →向量工艺绘图 & 简单排版
先撇开排版不说,重点在 Illustrator 是“美术”,而 CorelDRAW 是“工艺”,
当然这是我刻意做的一个分别,一般这两个名词是差不多美工的意思,
不过在这里我会解释我这样分别的原因。
为什么说“美术”:
因为 Illustrator 有“向量特效”,这在 CorelDRAW 里的确是比较少的,
像羽化功能一直是 CorelDRAW 使用者所企盼的,
当然 CorelDRAW 里也有一些“向量特效”,
而且是 CorelDRAW 所特有的特色。
而我在使用 Illustrator 时,我觉得它的最大特色就是它是一个向量软体,却好像结合了影像处理软体的功能,
主要就是“向量特效”,所以有人说它似乎是结合了 Photoshop 的功能一样。
为什么说“工艺”:
从 Corel 公司出版了另一款软体 Corel DESIGNER Technical Suite 就可以看出 Corel 公司的技术倾向,
Corel DESIGNER Technical Suite 是“工业”设计软体,
当然 CorelDRAW 不是,但它的确可说是偏向“工艺”方面,这从它的“效果”、“工具列”功能就能看出。
譬如 CorelDRAW 有类似 AutoCAD 的度量、三点曲线、三点矩形、三点椭圆、动态辅助线,还有2.5D立体化功能,
还有类似 Visio 的连接线功能,超多样的色彩模型、填色材质。
有些小规模的制造业公司或许因为经费不足,
他们会以 CorelDRAW 来代替昂贵的 AutoCAD ,
但他们应该不会以 Illustrator 来替代,就算 Illustrator 的价格一样便宜。
有人说 CorelDRAW 的功能“花俏”,那是见仁见智罴了,别人眼中的花俏,却是他人常用的重要功能,
同样的, Illustrator 的功能在不同人眼中也是如此。
因为“美术”,所以可以画出有点类似 Photoshop 的效果,
因为“工艺”,所以可以画出有点类似 AutoCAD 的效果,
所以比较属于“美术”的, CorelDRAW 就比较麻烦,可能要先转换成点阵图,再来做“美术”的效果,譬如羽化等。
所以比较属于“工艺”的, Illustrator 就比较麻烦,相对于 CorelDRAW 而言。
Illustrator 是美工偏向美术设计, CorelDRAW 是美工偏向工艺设计,
所以 Illustrator 在表现“柔性”的物品时比较擅长,像画青椒、衣服、布丁、风景画这种东西。
而 CorelDRAW 在表现“刚性”的物品时比较卓越,像画相机、汽车、吉他、手表等。
所谓擅长、卓越,意指包括:效果 + 效率
很多人在评论时,只重“效果”,而忽略了“效率”。
如果只说它做得到、做得好,它做不到、做不好,这就只说了“效果”,
但还要考虑到“效率”的问题,否则小画家也是超强的软体,
因为用小画家可以一个点一个点地画出任何复杂的图。当然它是点阵绘图。
譬如说 Illustrator 的“工艺”方面当然也是可以做到,
可是和 CorelDRAW 相比之下,它显得很没效率。
(有时候很难搞,不能像 AutoCAD 准确, CorelDRAW 就比较可以)
而 CorelDRAW 的“美术”方面当然也是可以做到,
只是和 Illustrator 相比之下,它也显得很没效率。
(有时候要先转换成点阵图)
再从另一个观点来比较:(专业化vs人性化)
有人说 Illustrator 在专业输出表现较好,我不算专业人员,
我通常是输出成,放在网页上,或是放在文件上,用我的印表机印出,
顶多拿到相片馆输出,所以这方面我感觉不出差别,所以我不便评论。
但从一个专业与人性化的观点来看,我觉得微软做得很好,譬如它的 Office 软体,
不仅是符合世界各大企业办公室的专业,又赢得一般大众的青睐。
就这一点而言,我觉得 CorelDRAW 做得也很好,
它不仅是优秀的专业软体,也是被一般大众所易于接受的软体,
我觉得它与微软的软体在介面模式、操作概念上很相似,这也是 CorelDRAW 获奖的因素之一。
以专业来看,在PC上, Illustrator 与 CorelDRAW 大概是五五波,
但以一般大众来看, CorelDRAW 胜出。
而且我认为在功能上, CorelDRAW 的功能比较符合一般大众的需求,
更重要的是它比较容易入手,但容易入手不等于不专业,就像 Office。
最后说明有些人说 CorelDRAW 的排版功能不好等等,基本上它本来就不是排版软体,
它的定位应该是简单的排版,因为向量设计的领域本来就会牵涉到排版,
让你不需要用另一个软体来处理,像 Illustrator 这方面就比较麻烦,
而简单的排版功能也是使它比较能符合一般大众需求的原因之一。
其实说 CorelDRAW 是排版软体,Corel 公司可能会哭笑皆非,
因为 Corel 公司有其专业排版软体 Corel Ventura ,
这可是一套媲美Adobe PageMaker 的排版软体。
“推力矢量技术”一直在进化
“推力矢量技术”一直在进化
歼-10B战斗机在中国国际航空航天博览会上艳惊四座。它表演的赫伯斯特机动和眼镜蛇机动等高难度动作,令在场观众激动不已。
作为我国首款单发推力矢量验证机,歼-10B在“吸粉”无数的同时,也在客观上成为“应用推力矢量技术的武器家族”中的一员。
纵观武器装备发展史不难发现,推力矢量技术从理论到应用的每次突破与进步,都与一些武器装备的诞生与发展有所关联。正因为有了在这些武器装备上的一再验证,人类对推力矢量技术的掌握和运用,才一步步走向成熟。
“呆萌”立族 旁系壮大,从德尔塔飞艇到鹞式战机。谈起推力矢量技术的应用,很多人第一反应肯定是飞机,具体一点说,是拥有过失速机动能力的现代战斗机。但是,实际上,这项技术最早应用是在飞艇上。
早在100多年前,英国就在“呆萌”的德尔塔飞艇上尝试过可以调节方向的推进式螺旋桨设计。可以说,这是推力矢量技术的萌芽。
“一战”期间,英国制造了兼具侦察和轰炸功能的新式武器——九号飞艇。作为英国的首款硬式飞艇,它能够以69千米/小时的速度飞行。
这艘飞艇由4台180马力的活塞式发动机提供推力。硬式控制室通过转轴操控发动机,发动机则连接着硕大的螺旋桨。通过旋转转轴,控制室就能够操控螺旋桨的法线方向,最终实现推力矢量操控。
当时的传统飞艇,控制起降绝大部分是通过调节充气量来实现,有的甚至还在采取抛沙袋、扔绳索的方法。九号飞艇则有所不同。在起飞阶段,它能让硕大的螺旋桨对地送风,加速起飞;在着陆阶段,还可以通过对天空吹气快速降高(这对飞艇来说至关重要,可以尽量减少暴露在对方防空火力中的时间)。这种能力,让飞艇能够在高空中稳住艇身,成为空中“航空母舰”。
不幸的是,九号飞艇命运多舛,英国军方后来放弃了采购计划。因为,英国军方认为“一战”最晚到1915年就会结束,而九号飞艇要到1916年初才能具备战斗力。
九号飞艇采购计划虽然中止,但幸运的是,这种推力矢量技术被沿用了下来。不过,这次接棒的已不是飞艇“宗室”,而是飞艇的旁系“亲戚”——飞机。
随着罗尔斯·罗伊斯公司研制出飞马座推力矢量喷气式发动机,战斗机的发展便进入了一个新纪元。推力矢量技术第一次成功应用,是在英国研制的鹞式短距/垂直起降战斗机上。从此,推力矢量技术开始真正发扬光大,逐步推及鹞、海鹞、AV-8B等多个系列和类型。
该飞机家族的喷气式发动机有共同的特点:拥有4个可以旋转的喷口,前面2个喷出从压气机引出来的冷气,后面2个喷出从燃烧室引出来的热气。在起降阶段,喷口转而向下;在平飞巡航阶段,转而向后。其基本原理,和“一战”时期的九号飞艇如出一辙。
在此之前,美国面对苏联的压力,也曾着手研发能够垂直起降的战斗机,还一度尝试过把飞机竖起来、给飞机捆绑固体火箭助推器等多种方法,但终究未能如愿。
苏联则是在1971年,也就是鹞式飞机首飞成功4年后,其海军首款实用型舰载固定翼战斗接“二”连“三” 加速发展。
从V-2导弹到F-16战机
推力矢量技术在垂直/短距起降战斗机领域的应用得到一致认同。这时,有工程师提出了新的理念:既然推力矢量技术能够在起降阶段帮助战斗机快速升空或者顺利着陆,那么在其他方面也应该能发挥作用。
第二次世界大战期间,以“复仇女神”为名的V-2弹道导弹,成为首次在实战中广泛应用推力矢量技术的武器。
4片燃气舵在导弹的液体火箭发动机工作时,浸润在喷流中。来自自动驾驶仪的控制指令能够让这些燃气舵偏转至合适的角度,从而改变发动机喷流的推力方向。这种推力矢量技术,使V-2导弹能够在高速飞行状态下调整飞行方向。至今,燃气舵加推力矢量技术的配置依然在一些先进武器装备上发挥着重要作用。
这项技术能否在水平方向上为战斗机提供加力呢?美国工程师率先进行了尝试。
1975年,美国兰利计算中心启动二元推力矢量喷嘴项目。两年后麦克唐纳·道格拉斯公司加入,提供了2架F-15战斗机作为研究项目的飞行载体。其中1架,是该公司生产的第1架双座型F-15战斗机。
在美国空军携大量投资加入的情况下,带有二元推力矢量喷嘴的F-15战斗机很快完成首飞。
随后,美国宇航局NASA将项目更名为F-15短距起降/机动能力验证项目。随着具备调节俯仰和偏航机动性的三元推力矢量喷嘴技术的突破,一架全新版本的F-15战斗机成功首飞。
这架F-15战斗机换掉了二元推力矢量喷嘴,在两台推力巨大的喷气式发动机尾部,加装了两部普拉特·惠特尼P/YBBN三元矢量喷管。此外,它还拥有一对全动鸭翼,以及能够配合鸭翼动作的尾翼。这种可以在20°范围内任意调节推力方向的喷管和这些独特设计,让这架F-15战斗机拥有了超强机动性。
这架F-15验证机的实用可控攻角为85.7°,在当时可以说难以想象。在大攻角飞行状态下,传统空气舵面已经心有余力不足,此时推力矢量喷管的强势助力起到了雪中送炭的效果。
受F-15验证机成功的鼓舞,通用动力、洛克希德·马丁与美国空军一起,启动了基于F-16机体的推力矢量验证机项目,并于1992年4月首飞成功。
此后,美国宇航局NASA的阿姆斯特朗飞行试验中心,又对带有三元矢量喷管的F/A-18大攻角飞行验证机进行了飞行测试。这架F/A-18大黄蜂验证机,能够以70°的攻角持续稳定飞行,同时能够维持65°的攻角持续滚转,而量产版本的大黄蜂,只能达到35°。
科技助推 超常“机动”,从X-31验证机到未来战机。应用推力矢量技术的战斗机引人注目,但一位德国工程师提出的概念,让一个新词语进入人们的视野——过失速机动。
20世纪70年代,梅塞施密特集团的工程师赫伯斯特博士提出:未来,实施近距离格斗的战斗机,如果能够掌握这样一种能力,将会在格斗中占据优势地位。这种能力正是基于可以随意调节发动机推力方向的装置。
当战斗机的实际瞬时攻角大于失速攻角,其飞行速度远低于巡航速度的时候,如果整机依然具备实用的操控能力,那么就可以在无须耗费巨大能量、无须忍受巨大过载的前提下,实现战斗机的快速转弯,使其机头或者武器装备迅速对准待射击方向。这种机动能力,出现在失速速度和失速攻角之后,所以叫作:过失速机动。
赫伯斯特博士还给出了若干机动范例,其中最为有名的就是赫伯斯特转弯。但是当时,军方并不买账,不少飞行员认为这种构想过于外行。
不过,赫伯斯特并未放弃。他得到了和美国宇航局NASA的合作机会。于是,X-31推力矢量技术验证机横空出世,并以70°的攻角进行了可控飞行。
这款飞机拥有3块巨大的燃气扰流板,能够通过协同配合,让发动机的喷流实现在俯仰和偏航方向的迅速偏转。但实际上,整架X-31技术验证机,除了尾部的扰流板和机内专门用于大攻角和过失速机动的制导控制算法之外,其他的零部件和分系统大多数用已有零件拼凑而成。
事实证明,这架由轰炸机、预研项目战斗机、现役战斗机、拆解的战斗机、公务机等多种机型零部件组合而成的X-31推力矢量技术验证机,飞出了人类第一个赫伯斯特机动。这宣示着:过失速机动的时代到来了。
但是仍有飞行员认为,这种布局的飞行器偏航稳定性根本保证不了。在大攻角飞行状态下,一旦偏航失稳,飞机就有坠毁的危险。在进行了一系列改良后,赫伯斯特和他的团队把用于维持X-31验证机偏航稳定性的垂直尾翼虚拟屏蔽了,飞机依旧起飞成功。即便是没有了垂直尾翼,仅仅依靠推力矢量技术,单发喷气式飞机依然具有偏航稳定性。
在拆除推力矢量扰流板的情况下,X-31验证机与F/A-18“大黄蜂”的交换比为2.38∶1,这意味着X-31验证机平均以己方2.38架的代价,才能击毁一架大黄蜂。但装回扰流板,恢复过失速机动能力的X-31验证机与F/A-18的交换比变为1∶9.51。这次,是一架拥有推力矢量和过失速机动能力的X-31,能够击毁将近10架F/A-18。
如此明显的数据让各国再次把目光聚焦在推力矢量技术上。推力矢量技术也因此再次超常“机动”,在兵器研发方面走向两大方向:一是先进的战斗机机动能力。二是可靠的运载火箭、弹道导弹控制能力以及深空探测的自主着陆和起飞能力。
未来的推力矢量系统绝不会只局限于这两大方向。它还会随着该技术的不断突破,变身为更多种类的武器装备。
矢量推进器的技术发展
!美国人搞F22时认为,结构隐身重要,外形隐身也很重要,而减少外形中飞控气动力平面的数量和面积是最佳捷径,而在发动机喷口上装矢量,则可以有效减少飞控面的数量,对隐身起到好处,所以F22和yF23都有这个,没有,不能参与竞争。
再说,目前4种矢量在涡扇航空发动机上应用着
第一个是,扰流矢量舵片技术,美国,欧洲,俄罗斯,日本都有型号,原理和燃气舵相类,不过这个舵片是不可焚化的;这个最简单,对发动机要求也低,对轻型飞机的机动性能提高的多,起点低;典型的就是美国人和德国人80年代搞的那个号称超越了“眼镜蛇机动”,轻易在格斗中击落美国海空军所有现役飞机的那个验证机,
第二个是,二元矢量喷口,这个力只能垂直在飞机的飞行线路上,无论怎么飞,这个力只能是垂直作用的,比如楼主贴的那个图,虽然是4片,美国人的,但是左右两侧是的,能动的就是上下,飞机平飞,则力可以上下作用,飞机侧飞时,才能所谓的“左右摆动”,
第三个是,多元矢量喷口,也是轴对称技术,二元矢量比扰流矢量舵片要先进,但是还是在垂直摆动的水平,对飞行器的调控性能有限,,所以从敏捷格斗导弹上开始出现了所谓“360度”喷口的研究‘这个开始主要为垂直发射的防空导弹,快速变向,更好的降低因为爬升而损失的时间及燃料,从而降低导弹的重量并增加拦截效率’,后来因为结构重量等问题,反而在飞机这类大型飞行器上得到了应用,最典型的就是苏联的,对吧,这个都知道了,
第四个是,喷流技术,这个是研究的大方向,现在发动机都是从飞机屁股往后面喷气,今后可能是从飞机的后半球N个小喷气孔协调的盆子,极大的减少了飞机的飞行气动力控制平面的数量,很好的促进了翼身融合;目前在无人机上已经得到了很好的验证;
今后再发展,就是发动机内矢量等领域,比如装反推,,目前的反推,都是装置喷口外,用于短距离降落的,今后可能会用于飞行中的控制,比如发动机内气流调节,
这个目前的调节,大部分都是进气口用唇瓣或者dsi等调节,出气调节多因为降温等(如等离子技术用于涡扇发达的调节),今后,很有可能会在涡扇发动机里面就应用矢量导引舵片或管道,对气流喷射直接进行控制,从而促进飞行器的飞控;
什么是矢量控制?
由于异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。上世纪70年代西门子工程师F.Blaschke首先提出异步电机矢量控制理论来解决交流电机转矩控制问题。矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流) 和产生转矩的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量控制方式。简单的说,矢量控制就是将磁链与转矩解耦,有利于分别设计两者的调节器,以实现对交流电机的高性能调速。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。这样就可以将一台三相异步电机等效为直流电机来控制,因而获得与直流调速系统同样的静、动态性能。矢量控制算法已被广泛地应用在siemens,AB,GE,Fuji等国际化大公司变频器上。
采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配,而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数,有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数,有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器。鉴于电机参数有可能发生变化,会影响变频器对电机的控制性能,目前新型矢量控制通用变频器中已经具备异步电动机参数自动检测、自动辨识、自适应功能,带有这种功能的通用变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识,并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数,从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。
以异步电动机的矢量控制为例:
它首先通过电机的等效电路来得出一些磁链方程,包括定子磁链,气隙磁链,转子磁链,其中气息磁链是连接定子和转子的.一般的感应电机转子电流不易测量,所以通过气息来中转,把它变成定子电流.
然后,有一些坐标变换,首先通过3/2变换,变成静止的d-q坐标,然后通过前面的磁链方程产生的单位矢量来得到旋转坐标下的类似于直流机的转矩电流分量和磁场电流分量,这样就实现了解耦控制,加快了系统的响应速度.
最后再经过2/3变换,产生三相交流电去控制电机,这样就获得了良好的性能.
矢量控制(VC)方式:
矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相-二相变换,
等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。
综合以上:矢量控制无非就四个知识:等效电路、磁链方程、转矩方程、坐标变换(包括静止和旋转)