基于磁流變阻尼器的機翼顫振半主動抑制.pdf

1、近年來，基于磁流變阻尼器的振動半主動控制技術取得重要進展。由于該技術穩(wěn)定性好、成本低、能耗小，在振動控制領域受到廣泛關注，已經(jīng)在民用建筑、橋梁及車輛懸架等振動控制問題中得到應用。本文應用基于磁流變阻尼器的半主動控制技術，通過磁流變阻尼器實時地為機翼的操縱面提供控制力，改善機翼的顫振特性，提高顫振臨界速度，并抑制含剛度非線性的機翼的極限環(huán)振蕩。本文的主要工作如下： (1) 基于Theodorsen非定常氣動力模型，建立了帶有操縱面

2、的三自由度翼段氣動彈性方程。分析了翼段的關鍵結構參數(shù)對顫振特性的影響，從理論上證明了通過提高操縱面的轉動阻尼能夠提高氣動彈性系統(tǒng)的顫振臨界速度。建立了含磁流變阻尼器的翼段氣動彈性控制系統(tǒng)模型，采用Clipped-Optimal控制算法抑制系統(tǒng)的顫振。在不同流速下，進行了數(shù)值仿真分析，并與被動控制進行比較。結果表明，Clipped-Optimal控制能夠獲得超過被動控制的效果，翼段氣動彈性系統(tǒng)的顫振臨界速度得到明顯提高。 (2)

3、基于結構力學、Theodorsen非定常氣動力模型和片條理論建立了大展弦比平直機翼的氣動彈性方程，在Matlab-Simulik中進行了顫振分析，通過與MSC.Flds中有限元模型的顫振分析結果進行對比，驗證了所建立的氣動彈性方程的正確性。分析了機翼的結構參數(shù)對顫振特性的影響，從理論上闡述了通過使用磁流變阻尼器來調(diào)節(jié)機翼與操縱面之間的扭轉阻尼，能夠提高顫振臨界速度。建立了含多個磁流變阻尼器的大展弦比機翼氣動彈性控制系統(tǒng)模型，在不同流速下

4、，進行了數(shù)值仿真分析。結果表明，Clipped-Optimal控制能夠有效地提高大展弦比機翼的顫振臨界速度，其效果超過被動控制。 (3) 引入非線性剛度，建立了含剛度非線性的三自由度翼段及大展弦比平直機翼的氣動彈性方程，并加入磁流變阻尼器，建立含剛度非線性的氣動彈性控制系統(tǒng)模型。采用Clipped-Optimal控制算法，對上述非線性氣動彈性系統(tǒng)的極限環(huán)振蕩進行抑制。數(shù)值仿真結果表明，Clipped-Optimal控制能夠有效的