彈性飛機突風載荷分析與減緩控制.pdf

1、飛機在不平衡的大氣中飛行時，經(jīng)常遭受突風的影響。在降低飛行品質(zhì)的同時，突風干擾引起的結(jié)構(gòu)動載荷，將縮短機體疲勞壽命，對飛行安全的影響更為嚴重。為減小突風對飛機結(jié)構(gòu)強度的影響，減輕飛機結(jié)構(gòu)設計重量，改善突風激勵下的飛行品質(zhì)和乘坐品質(zhì)，基于主動控制的突風載荷減緩是一種最有效的方案。
　　近年來，國際上利用機載激光雷達探測飛機前方突風場的精度不斷增加，這為基于前視突風信息的突風載荷減緩控制提供了可能。本文以某民機為研究對象，基于結(jié)構(gòu)動力

2、學方程和非定常空氣動力學模型，建立了突風和控制面偏轉(zhuǎn)運動激勵下的氣動彈性方程，進行了突風響應分析。為了設計控制器實現(xiàn)突風載荷的有效減緩，且能在控制器中計入控制面偏轉(zhuǎn)角度和偏轉(zhuǎn)速率約束，以及利用機載激光雷達可探測的飛機前方突風擾動信息，本文將模型預測控制方法應用于伺服氣動彈性模型。以翼根剪力、彎矩和翼尖加速度等響應為減緩指標，利用副翼和升降舵聯(lián)合偏轉(zhuǎn)，設計了模型預測突風載荷減緩控制器，進行了閉環(huán)系統(tǒng)仿真，并與參考(PID)控制作了對比。仿