含時滯反饋的二維翼段顫振主動抑制系統(tǒng)動力學分析.pdf

1、目前主動控制逐漸成為顫振抑制的一種重要方法。然而過去的研究常常將系統(tǒng)中時滯量忽略,近期的研究成果表明,時滯對顫振抑制系統(tǒng)具有明顯的影響。在本文中,研究超聲電機驅(qū)動控制面實現(xiàn)二維翼段顫振主動抑制。首先通過理論分析與實驗相結合的方法,重點研究了超聲電機的建模與控制;其次對二維翼段氣動彈性系統(tǒng)建模以及控制律設計,討論了不同沉浮、俯仰非線性彈簧對顫振系統(tǒng)的影響;最后分析了含有時滯時顫振抑制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,以及含時滯的控制律設計。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)合開發(fā),搭建了超聲電機控制實驗平臺,得到超聲電機的數(shù)學模型,設計了PID、模糊-PID和模糊免疫-PID控制算法,通過實驗和數(shù)值仿真,表明超聲電機具有良好的可控性。
　　(2)設計了一個含有控制面偏轉的三自由度二維翼段顫振主動抑制實驗平臺。采用Theodorsen非定常氣動力,建立了二維翼段氣動彈性模型,并根據(jù)此模型計了次最優(yōu)控制律。數(shù)值仿真表明,

3、采用超聲電機控制控制面偏轉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、俯仰非線性彈簧對系統(tǒng)運動的影響。
　　(3)考慮系統(tǒng)中阻尼存在的不確定因素以及超聲電機在建模時忽略的一些因素,分別設計了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;分析了當控制面是含有間隙時,采用魯棒控制器,不同間隙時對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。
　　(4)考慮到時滯