电控旋翼振动主动控制方法及试验研究

发布时间：2017-09-17 07:03

  本文关键词：电控旋翼振动主动控制方法及试验研究

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【摘要】：电控旋翼作为一种新型旋翼系统,它利用桨叶后缘襟翼偏转通过气弹作用带动桨叶变距,从而实现对旋翼的控制。相较于常规旋翼,电控旋翼由于取消了自动倾斜器的约束,在旋翼振动主动控制方面具有天然优势,同时也具有必要性。本文针对电控旋翼的振动特点,进行了其振动主动控制方法和试验研究。本文的具体研究内容如下:⑴分析了电控旋翼现有振动主动控制方法的优缺点,针对现有电控旋翼振动主动控制方法的不足,本文提出了两种电控旋翼振动主动控制方法:即基于独立桨距控制的Broyden控制算法和改进型Broyden控制算法。⑵利用电控旋翼气弹动力学仿真平台进行了襟翼2?控制的扫幅和扫相开环仿真,研究了襟翼2?控制幅值和相位对桨毂2?振动载荷的影响规律。采用本文提出的两种振动主动控制方法,针对电控旋翼易存在由于桨叶间桨根扭转刚度不相似、质量不相似和气动特性不相似而引起较严重1?振动的情况,仿真研究了两种控制方法对上述情况的控制效果。⑶在现有电控旋翼综合试验平台上,进行了电控旋翼襟翼2?控制扫幅和扫相开环试验,研究了襟翼2?控制幅值和相位对桨毂2?振动的影响规律。以DSP为硬件平台,利用基于MATLAB/SIMULINK的DSP代码自动生成方法将本文的振动主动控制方法转化为可以在DSP上运行的代码,并在电控旋翼综合试验台上进行了悬停状态下的振动主动控制闭环试验,验证了本文提出的电控旋翼振动主动控制方法的有效性。
【关键词】：电控旋翼 后缘襟翼 主动振动控制 独立桨距控制 开环 闭环
【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】：V275.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 引言12-13
• 1.2 国内外研究现状13-17
• 1.2.1 电控旋翼技术13-15
• 1.2.2 旋翼主动振动控制方法15-17
• 1.3 本文工作17-19
• 1.3.1 研究思路及研究内容17-18
• 1.3.2 创新点18-19
• 第二章 电控旋翼主动振动控制算法研究19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 电控旋翼气弹动力学模型19-24
• 2.2.1 应变能项19-20
• 2.2.2 动能项20-21
• 2.2.3 气动力虚功项21-23
• 2.2.4 电控旋翼气弹动力学方程及其求解23-24
• 2.3 电控旋翼主动振动控制算法24-26
• 2.3.1 传统频域线性T矩阵控制方法24
• 2.3.2 Broyden算法24-26
• 2.4 控制算法的改进26-29
• 2.4.1 基于独立桨距控制的Broyden算法26-28
• 2.4.2 改进型Broyden控制算法28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 电控旋翼主动振动控制算法仿真研究30-53
• 3.1 引言30
• 3.2 电控旋翼襟翼 2Ω控制扫幅和扫相仿真30-34
• 3.2.1 襟翼 2Ω控制扫幅仿真31-32
• 3.2.2 襟翼 2Ω控制扫相仿真32-34
• 3.3 基于独立桨距控制的Broyden算法仿真34-41
• 3.3.1 桨根扭转刚度不相似情况34-37
• 3.3.2 质量不相似情况37-39
• 3.3.3 气动特性不相似情况39-41
• 3.4 改进型Broyden控制算法仿真研究41-51
• 3.4.1 非独立桨距控制情况42-45
• 3.4.2 独立桨距控制情况45-51
• 3.4.2.1 桨根扭转刚度不相似45-48
• 3.4.2.2 桨叶质量不相似48-51
• 3.5 本章小结51-53
• 第四章 电控旋翼主动振动控制试验研究53-67
• 4.1 引言53
• 4.2 试验前准备53-58
• 4.2.1 电控旋翼综合试验平台53-54
• 4.2.2 电控旋翼的传感器标定54-56
• 4.2.3 开环试验准备56-57
• 4.2.4 闭环试验准备57-58
• 4.3 闭环控制算法程序物理实现58-61
• 4.4 主动振动控制试验61-65
• 4.4.1 主动振动控制开环试验61-64
• 4.4.1.1 襟翼 2Ω控制幅值扫略开环试验61-62
• 4.4.1.2 襟翼 2Ω控制相位扫略开环试验62-64
• 4.4.2 主动振动控制闭环试验64-65
• 4.5 本章小结65-67
• 第五章 总结与展望67-69
• 5.1 总结67
• 5.2 展望67-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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1 郝慧超;电控旋翼伺服襟翼系统控制方法研究[D];南京航空航天大学;2011年

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本文编号：867935