弹性飞机突风载荷分析与减缓控制

发布时间：2017-11-12 11:06

  本文关键词：弹性飞机突风载荷分析与减缓控制

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【摘要】：飞机在不平衡的大气中飞行时,经常遭受突风的影响。在降低飞行品质的同时,突风干扰引起的结构动载荷,将缩短机体疲劳寿命,对飞行安全的影响更为严重。为减小突风对飞机结构强度的影响,减轻飞机结构设计重量,改善突风激励下的飞行品质和乘坐品质,基于主动控制的突风载荷减缓是一种最有效的方案。近年来,国际上利用机载激光雷达探测飞机前方突风场的精度不断增加,这为基于前视突风信息的突风载荷减缓控制提供了可能。本文以某民机为研究对象,基于结构动力学方程和非定常空气动力学模型,建立了突风和控制面偏转运动激励下的气动弹性方程,进行了突风响应分析。为了设计控制器实现突风载荷的有效减缓,且能在控制器中计入控制面偏转角度和偏转速率约束,以及利用机载激光雷达可探测的飞机前方突风扰动信息,本文将模型预测控制方法应用于伺服气动弹性模型。以翼根剪力、弯矩和翼尖加速度等响应为减缓指标,利用副翼和升降舵联合偏转,设计了模型预测突风载荷减缓控制器,进行了闭环系统仿真,并与参考(PID)控制作了对比。仿真结果表明,模型预测控制器能够在满足操纵面偏转约束下有效抑制突风载荷。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V214

【参考文献】

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本文编号：1175622