含時(shí)滯反饋的二維翼段顫振主動(dòng)抑制系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、目前主動(dòng)控制逐漸成為顫振抑制的一種重要方法。然而過(guò)去的研究常常將系統(tǒng)中時(shí)滯量忽略,近期的研究成果表明,時(shí)滯對(duì)顫振抑制系統(tǒng)具有明顯的影響。在本文中,研究超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制面實(shí)現(xiàn)二維翼段顫振主動(dòng)抑制。首先通過(guò)理論分析與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,重點(diǎn)研究了超聲電機(jī)的建模與控制;其次對(duì)二維翼段氣動(dòng)彈性系統(tǒng)建模以及控制律設(shè)計(jì),討論了不同沉浮、俯仰非線性彈簧對(duì)顫振系統(tǒng)的影響;最后分析了含有時(shí)滯時(shí)顫振抑制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,以及含時(shí)滯的控制律設(shè)計(jì)。主要研究如下:

2、r>　　(1)DSP作為二維翼段顫振抑制控制系統(tǒng)的核心,采用了Matalb和DSP聯(lián)合開(kāi)發(fā),搭建了超聲電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái),得到超聲電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)了PID、模糊-PID和模糊免疫-PID控制算法,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真,表明超聲電機(jī)具有良好的可控性。
　　(2)設(shè)計(jì)了一個(gè)含有控制面偏轉(zhuǎn)的三自由度二維翼段顫振主動(dòng)抑制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。采用Theodorsen非定常氣動(dòng)力,建立了二維翼段氣動(dòng)彈性模型,并根據(jù)此模型計(jì)了次最優(yōu)控制律。數(shù)值仿真表明,

3、采用超聲電機(jī)控制控制面偏轉(zhuǎn)可以有效地抑制系統(tǒng)模型的顫振,將系統(tǒng)的顫振臨界速度提高了22.2％;討論了沉浮、俯仰非線性彈簧對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的影響。
　　(3)考慮系統(tǒng)中阻尼存在的不確定因素以及超聲電機(jī)在建模時(shí)忽略的一些因素,分別設(shè)計(jì)了H∞控制器和μ控制器。數(shù)值仿真表明這兩種控制器都有良好的可控性,與H∞控制器相比,μ控制器的控制效果更好;分析了當(dāng)控制面是含有間隙時(shí),采用魯棒控制器,不同間隙時(shí)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。
　　(4)考慮到時(shí)滯