分布式結(jié)構(gòu)變形翼的控制研究.pdf

1、傳統(tǒng)的固定翼飛機(jī)無法滿足多任務(wù)飛行的需要。伴隨新型智能材料與結(jié)構(gòu)技術(shù)以及分布式控制技術(shù)的發(fā)展，變形翼飛機(jī)的研究引起了越來越多的關(guān)注。變形翼飛機(jī)可以實(shí)時改變機(jī)翼形狀以在多種飛行環(huán)境及飛行任務(wù)中達(dá)到最佳的飛行性能。本文針對一種新型分布式結(jié)構(gòu)變形翼進(jìn)行動力學(xué)建模與動態(tài)形狀控制研究。
　　首先，基于整體張拉結(jié)構(gòu)設(shè)計了一種分布式結(jié)構(gòu)的變形翼，并對其建立了動力學(xué)模型。研究了二單元張拉整體結(jié)構(gòu)的矢量力學(xué)和分析力學(xué)兩種動力學(xué)建模方法。兩種建模方法

2、得到了一致的建模結(jié)果。以二單元張拉整體結(jié)構(gòu)設(shè)計以及分析力學(xué)方法建模為基礎(chǔ)，設(shè)計了分布式結(jié)構(gòu)變形翼，并對其建立了非線性動力學(xué)模型，為控制研究奠定了基礎(chǔ)。
　　然后，基于分布式結(jié)構(gòu)變形翼的非線性動力學(xué)模型，研究了非線性控制方法。分別設(shè)計了動態(tài)逆反饋線性化控制器和基于濾波器的滑模控制器，并從理論推導(dǎo)上證明了兩種控制器的穩(wěn)定性。對非線性控制器進(jìn)行了仿真驗證，在系統(tǒng)不包含不確定項和擾動項的情況下，兩種非線性控制器都能起到很好的控制效果。進(jìn)一

3、步對系統(tǒng)包含不確定項和小擾動的情況進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明在這種情況下，動態(tài)逆反饋線性化控制器不能使系統(tǒng)穩(wěn)定，而基于濾波器的滑模控制器體現(xiàn)出較強(qiáng)的魯棒性。
　　最后，研究了分布式結(jié)構(gòu)變形翼的協(xié)同控制問題?；赥-S模糊理論，對分布式結(jié)構(gòu)變形翼建立了T-S模糊模型。根據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定性判據(jù)和極點(diǎn)配置理論設(shè)計了T-S模糊控制器。從理論上證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并通過仿真驗證了所設(shè)計的T-S模糊控制器的有效性以及魯棒性。進(jìn)一步，在T-S模糊控制