留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

飞翼布局无人机阵风减缓主动控制研究

刘伏虎 马晓平 张子健

刘伏虎, 马晓平, 张子健. 飞翼布局无人机阵风减缓主动控制研究[J]. 机械科学与技术, 2015, 34(10): 1631-1635. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2015.1029
引用本文: 刘伏虎, 马晓平, 张子健. 飞翼布局无人机阵风减缓主动控制研究[J]. 机械科学与技术, 2015, 34(10): 1631-1635. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2015.1029
Liu Fuhu, Ma Xiaoping, Zhang Zijian. Active Control of Gust Alleviation for Flying Wing Configuration UAV[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2015, 34(10): 1631-1635. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2015.1029
Citation: Liu Fuhu, Ma Xiaoping, Zhang Zijian. Active Control of Gust Alleviation for Flying Wing Configuration UAV[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2015, 34(10): 1631-1635. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2015.1029

飞翼布局无人机阵风减缓主动控制研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2015.1029
基金项目: 

陕西省自然科学基金2013JM1015

详细信息
    作者简介:

    刘伏虎(1986-),博士研究生,研究方向为气动伺服弹性,liufuhu2008@163.com

    通讯作者:

    马晓平,研究员,博士,maxiaoping@nwpu.edu.cn

Active Control of Gust Alleviation for Flying Wing Configuration UAV

  • 摘要: 阵风减缓是弹性飞行器研究的重要内容之一,针对某大展弦比飞翼布局弹性无人机,考虑刚体模态俯仰控制回路提出了阵风减缓控制方案,在控制器设计前后分别进行模型降阶,设计出低阶的输出反馈鲁棒控制器,闭环系统控制仿真结果显示对于离散突风翼尖加速度响应最大振幅减小21.8%,重心加速度响应最大振幅下降39%;对于连续阵风整个频带内阵风响应都得到有效控制,且在6.024 Hz处翼尖过载响应振幅下降53%,重心过载响应振幅下降45%,同时由抗阵风不灵敏度研究表明整个闭环系统具有抗阵风干扰能力。
  • [1] Wright J R, Cooper J E. Introduction to aircraft aeroelasticity and loads[M]. Wiltshire:Antony Rowe Ltd, Chippenham,2007
    [2] Burris P M, Dempster J B. Flight testing structural performance of the LAMS flight control system[Z]. AIAA 68-244,1968
    [3] Disney T E. C-5A active load alleviation system[J]. Journal of Spacecraft and Rockets, 1977,14(2):81-86
    [4] Karpel M, Moulin B, Feldgum V, et al. Active alleviation of gust loads using special control surfaces[R]. AIAA 2006-1833,2006
    [5] 吴志刚,杨超.主动气动弹性机翼的颤振主动抑制与阵风减缓研究[J]. 机械强度,2003,25(1):32-35 Wu Z G, Yang C. Investigation on active flutter suppression and gust alleviation for an active aeroelastic wing[J]. Journal of Mechanical Strength, 2003,25(1):32-35(in Chinese)
    [6] 陈磊,吴志刚,杨超,等.多控制面机翼阵风减缓主动控制与风洞试验验证[J]. 航空学报,2009,30(12):2250-2256 Chen L, Wu Z G, Yang C, et al. Active control and wind tunnel test verification of multi-control surfaces wing for gust alleviation[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2009,30(12):2250-2256(in Chinese)
    [7] 吴志刚,陈磊,杨超,等.弹性飞机阵风响应建模与减缓方案设计[J]. 中国科学:技术科学,2011,41(3):394-402 Wu Z G, Chen L, Yang C, et al. Gust response modeling and alleviation scheme design for an elastic aircraft[J]. Science China Technological Sciences, 2010,53(11):3110-3118(in Chinese)
    [8] Britt R T, Volk J A, Dreim D R, et al. Aeroservoelastic characteristics of the B-2 bomber and implications for future large aircraft[C]. Canada:RTO AVT Specialists Meeting on "Structure Aspects of Flexible Aircraft Control", 1999
    [9] Guo S J, Fu Q, Sensburg O K. Optimal design of a passive gust alleviation device for a flying wing aircraft[R]. AIAA, 2012-5625
    [10] 高洁,王立新,周堃.大展弦比飞翼构型飞机阵风载荷减缓控制[J]. 北京航空航天大学学报,2008,34(9):1076-1079 Gao J, Wang L X, Zhou K. Gust load alleviation control of aircraft with large ratio flying wing configuration[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2008,34(9):1076-1079(in Chinese)
    [11] Ozbay H, Garg S. Stable H∞ controller design for the longitudinal dynamics of an aircraft[R]. NASA TM-106847,1995
    [12] 俞立.鲁棒控制-线性矩阵不等式处理方法[M]. 北京:清华大学出版社,2002:41-45 Yu L, Robust control-the solution for linear matrix inequation[M]. Beijing:Tsinghua University Press, 2002:41-45(in Chinese)
    [13] Gu D W, Petkov P H, Konstantinov M M. Robust control design with MATLAB[M]. London:Springer-Verlag London Ltd,2005:44-45
    [14] 熊纲,杨超.平衡截断方法在气动伺服弹性系统模型降阶中的应用[J]. 航空学报,2001,22(2):168-170 Xiong G, Yang C. Application of balanced truncation method on aeroservoelastic model reduction[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2001,22(2):168-170(in Chinese)
    [15] 杨超,邹丛青.多输入气动伺服弹性系统抗阵风不灵敏性研究[J]. 航空学报,2000,21(6):496-499 Yang C, Zou C Q. Analysis of insensitivity to gust for multi-input aeroservoelastic system[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2000,21(6):496-499(in Chinese)
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  83
  • HTML全文浏览量:  16
  • PDF下载量:  7
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-05
  • 刊出日期:  2015-10-05

目录

    /

    返回文章
    返回