时滞加速度反馈下风洞测力试验模型的振动主动控制

发布时间：2020-03-04 05:12

【摘要】：风洞测力模型通常采用尾部支撑的方式固定于支撑系统上,在吹风实验过程中极易与气流脉动压力产生低频耦合共振。由此引起的大幅位移振动会降低测力实验的数据精度,严重时会导致结构疲劳失效以至破坏。采用常规主动控制方法实现振动抑制的过程中,信号处理或数据传输导致的时滞现象容易引起系统稳定性问题。因此,根据模型低频振动的特点,同时考虑信号采集、传输及数据处理等过程引入的系统时滞,进行振动主动控制研究是有必要的。以风洞测力模型为受控对象,设计时滞加速度反馈控制器实现对受控模型的振动抑制。首先通过试验方法对风动测力模型进行辨识处理,得到试验结构的受迫振动数学模型;考虑信号处理过程中由滤波器群时延引入的时滞,应用积分变换将时滞系统转换为等效的无时滞系统;然后针对不同类型的外激励,分别设计了状态导数极点配置状态估计方法和基于加速度反馈的卡尔曼状态估计方法,并根据最优控制理论和广义Moore-Penrose理论设计控制器;并通过数值仿真分别验证两种控制器的减振效果,最后通过风洞测力模型的主动控制试验验证了两种控制器的有效性和实际控制效果,并对控制效果进行对比分析。
【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】：2015
【分类号】：V211.74

【参考文献】

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6 蔡国平;陈龙祥;;时滞反馈控制的若干问题[J];力学进展;2013年01期

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9 战培国;赵昕;;风洞试验模型技术新发展[J];航空科学技术;2011年05期

10 段丽玮;汤忠梁;吴志华;;飞行器垂直尾翼H_∞鲁棒振动主动控制[J];振动.测试与诊断;2011年01期

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本文编号：2584665