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基于加权最小二乘法辨识的后缘襟翼智能旋翼振动载荷闭环控制仿真研究 预览
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作者 周金龙 董凌华 +1 位作者 杨卫东 刘士明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期237-244,共8页
智能旋翼是一种行之有效的直升机旋翼振动主动控制技术,针对后缘襟翼式智能旋翼振动闭环控制问题,建立了带后缘襟翼旋翼气弹耦合动力学模型,并对后缘襟翼进行了开环控制仿真。通过对后缘襟翼扫幅、扫频和扫相分析,研究了后缘襟翼偏转运... 智能旋翼是一种行之有效的直升机旋翼振动主动控制技术,针对后缘襟翼式智能旋翼振动闭环控制问题,建立了带后缘襟翼旋翼气弹耦合动力学模型,并对后缘襟翼进行了开环控制仿真。通过对后缘襟翼扫幅、扫频和扫相分析,研究了后缘襟翼偏转运动的幅值、频率与相位对旋翼振动载荷的影响,采用高阶谐波控制算法,结合加权最小二乘法辨识系统传递矩阵,并考虑驱动器饱和现象,进行了后缘襟翼智能旋翼闭环控制仿真。仿真结果表明旋翼通过频率垂向振动载荷降幅最高达到87%,取得了良好的控制效果,为后缘襟翼智能旋翼闭环控制系统工程实现提供参考。 展开更多
关键词 旋翼 直升机 振动控制 控制仿真 智能旋翼 加权最小二乘法(WLSE)
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智能旋翼基于陷波器的振动载荷抑制算法 预览
2
作者 周云 胡和平 张仕明 《航空科学技术》 2019年第2期14-20,共7页
智能旋翼为直升机减振降噪提供了一条极具发展前途的技术途径。本文研究了一种用于智能旋翼减振的连续时域控制算法,该控制算法主要由陷波器和通道增益两部分组成,对每一个控制反馈通道,将产生两路状态信号,系统减振效果取决于两个状态... 智能旋翼为直升机减振降噪提供了一条极具发展前途的技术途径。本文研究了一种用于智能旋翼减振的连续时域控制算法,该控制算法主要由陷波器和通道增益两部分组成,对每一个控制反馈通道,将产生两路状态信号,系统减振效果取决于两个状态通道增益的比值。控制仿真结果显示.该控制算法具有出色的减振效果,并对随机噪声和谐波干扰信号都具有较强的抑制作用,为了抑制4Ω旋翼桨毂振动载荷,所需的后缘襟翼控制量是3Ω/4Ω/5Ω多谐波组合输入。相较于经典的离散频域高阶谐波控制算法,该算法是一种连续时域控制算法,可大幅加快控制系统的收敛速度,与此同时,在非平稳的直升机飞行状态下,也具有更佳的减振效果。 展开更多
关键词 智能旋翼 后缘襟翼 减振 陷波器 时域控制
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后缘襟翼型智能旋翼驱动力臂的设计方法 预览
3
作者 高乐 胡和平 +1 位作者 宋彬 孟微 《航空科学技术》 2018年第5期43-49,共7页
为使后缘襟翼型智能旋翼达到最佳的减振效果,本文建立了两种模型方法对智能旋翼驱动机构的关键设计参数——驱动力臂进行了探讨。一方面基于OFD、CAMRADII和ABAQUS联合仿真的方法,建立了机电耦合多体系统有限元模型;另一方面基于襟... 为使后缘襟翼型智能旋翼达到最佳的减振效果,本文建立了两种模型方法对智能旋翼驱动机构的关键设计参数——驱动力臂进行了探讨。一方面基于OFD、CAMRADII和ABAQUS联合仿真的方法,建立了机电耦合多体系统有限元模型;另一方面基于襟翼变形前后的几何关系分析,建立了更为简化的几何模型。最后通过对智能旋翼桨叶的驱动性能静态试验来验证模型。测试结果表明,有限元仿真结果与试验结果一致,几何模型与有限元模型得到的襟翼最大偏角的误差不超过6%。因此,本文所建立的有限元模型分析法和几何模型分析法可以为后缘襟翼型智能旋翼结构详细设计和初步设计中驱动力臂的参数选择提供有效参考。 展开更多
关键词 直升机 智能旋翼 压电驱动器 驱动力臂 有限元 襟翼铰链力矩
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智能旋翼振动高阶谐波控制方法
4
作者 邓旭东 胡和平 孟微 《直升机技术》 2018年第4期1-7,共7页
结合传递矩阵在线识别与最优控制理论,构建了一种智能旋翼振动载荷频域高阶谐波控制方法,据此对主动后缘襟翼(ACF)型智能旋翼进行了振动主动控制仿真,重点分析了控制算法的鲁棒性以及算法参数对控制效果的影响。结果表明,在稳态飞行条件... 结合传递矩阵在线识别与最优控制理论,构建了一种智能旋翼振动载荷频域高阶谐波控制方法,据此对主动后缘襟翼(ACF)型智能旋翼进行了振动主动控制仿真,重点分析了控制算法的鲁棒性以及算法参数对控制效果的影响。结果表明,在稳态飞行条件下,频率为NΩ的旋翼振动载荷最高降低90%以上;当控制过程中出现旋翼工况改变,控制器仍能保持良好的控制效果。对控制参数选取、数据无量纲处理等方法进行了总结,对智能旋翼振动闭环控制试验设计有一定的指导意义。 展开更多
关键词 智能旋翼 振动控制 高阶谐波
后缘襟翼压电作动机构动特性影响因素分析 预览
5
作者 宋彬 高乐 +1 位作者 胡和平 张仕明 《航空科学技术》 2017年第11期33-37,共5页
智能旋翼主动控制技术是直升机旋翼减振的前沿技术,准确预测与分析后缘襟翼压电作动机构的动特性是智能旋翼结构设计和调频优化的基础。针对后缘襟翼压电作动机构进行有限元建模、发展计及机电耦合和刚柔耦合系统的动特性计算方法并进... 智能旋翼主动控制技术是直升机旋翼减振的前沿技术,准确预测与分析后缘襟翼压电作动机构的动特性是智能旋翼结构设计和调频优化的基础。针对后缘襟翼压电作动机构进行有限元建模、发展计及机电耦合和刚柔耦合系统的动特性计算方法并进行动特性分析,分析研究中考虑了压电作动器、离心力片、驱动连杆和后缘襟翼等组合的复杂系统;针对作动机构动特性影响因素如离心力片厚度、小翼力臂长度、机电耦合效应等参数进行了灵敏度分析,为后续智能旋翼调频优化提供技术支撑。 展开更多
关键词 智能旋翼 压电作动机构 后缘襟翼 机电耦合 刚柔耦合
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直升机旋翼复合材料桨叶结构设计与选材分析 预览 被引量:3
6
作者 孟雷 程小全 +1 位作者 胡仁伟 徐云研 《高科技纤维与应用》 CAS 2014年第2期16-23,共8页
介绍了直升机旋翼复合材料桨叶的结构特点和设计要求,分析了国内外复合材料桨叶结构设计的选材情况,总结了我国直升机复合材料桨叶结构选材现状与现存问题,并对无轴承旋翼柔性梁和主动控制智能旋翼国际新型桨叶复合材料结构设计与选材... 介绍了直升机旋翼复合材料桨叶的结构特点和设计要求,分析了国内外复合材料桨叶结构设计的选材情况,总结了我国直升机复合材料桨叶结构选材现状与现存问题,并对无轴承旋翼柔性梁和主动控制智能旋翼国际新型桨叶复合材料结构设计与选材进行了讨论.综述研究表明,直升机旋翼桨叶工作环境复杂,在动力学设计方面有较高要求,复合材料桨叶结构设计及其成本与选材存在相互依赖和相互制约的矛盾关系,指出桨叶用复合材料与其结构设计技术的发展,对提高我国直升机旋翼桨叶性能、可靠性、寿命和安全性具有重要意义. 展开更多
关键词 旋翼桨叶 复合材料 无轴承旋翼 智能旋翼 结构设计 选材分析
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直升机智能旋翼后缘小翼参数研究 预览
7
作者 张柱 杨卫东 杨大林 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第16期310-315,324共7页
介绍了用于直升机减振的后缘小翼型智能旋翼相关设计参数的研究。建立了后缘小翼型智能旋翼的气弹动力学分析模型。研究了小翼的关键设计参数:小翼展长、小翼弦长、小翼径向位置、小翼重心布置以及前进比等对后缘小翼偏转角度、驱动机... 介绍了用于直升机减振的后缘小翼型智能旋翼相关设计参数的研究。建立了后缘小翼型智能旋翼的气弹动力学分析模型。研究了小翼的关键设计参数:小翼展长、小翼弦长、小翼径向位置、小翼重心布置以及前进比等对后缘小翼偏转角度、驱动机构需用功率以及桨毂振动载荷的影响。参数分析结果用于指导模型的设计并为后续的模型试验提供理论依据。 展开更多
关键词 直升机 智能旋翼 后缘小翼 参数研究
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智能材料在直升机旋翼上的应用 被引量:1
8
作者 王江淮 杨文利 +1 位作者 王魏 张常顺 《科技成果管理与研究》 2012年第5期 64-66,共3页
智能旋翼能使直升机减小振动、降低噪声、推迟桨叶动态失速,改变旋翼控制方式,提高升力。文章简述了后缘小襟翼智能旋翼的驱动机构,综述了电控旋翼和自适应旋翼的技术发展。
关键词 直升机 智能旋翼 驱动机构 电控旋翼 自适应旋翼
基于avr单片机的后缘小翼型智能旋翼测控系统设计
9
作者 朱建华 杨大林 +1 位作者 汪亚敏 杨卫东 《直升机技术》 2012年第1期共6页
研究并设计了智能旋翼振动控制实验的方案,对应用于智能旋翼小翼的闭环控制实验所需软硬件系统进行详细研究。分析讨论了采用本控制系统方案的可行性,确立使用AVRAtmega128单片机为核心的小翼控制系统平台的构建方案,进行了使用单片机... 研究并设计了智能旋翼振动控制实验的方案,对应用于智能旋翼小翼的闭环控制实验所需软硬件系统进行详细研究。分析讨论了采用本控制系统方案的可行性,确立使用AVRAtmega128单片机为核心的小翼控制系统平台的构建方案,进行了使用单片机为核心的控制方法设计,编写了相关控制程序。本试验系统相关特性适用于智能旋翼振动控制。 展开更多
关键词 智能旋翼 控制系统设计 AVR单片机
后缘小翼型智能旋翼桨叶模型设计分析与试验研究 预览 被引量:8
10
作者 张柱 黄文俊 杨卫东 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期 296-301,共6页
提出了一种基于推挽式双X压电驱动机构的后缘小翼型智能旋翼方案,开展了后缘小翼型智能旋翼模型的设计分析与试验研究。空载试验主要用于验证驱动机构的驱动特性,测试了压电堆和驱动机构的静态输出;为了验证悬停时小翼在铰链力矩作用下... 提出了一种基于推挽式双X压电驱动机构的后缘小翼型智能旋翼方案,开展了后缘小翼型智能旋翼模型的设计分析与试验研究。空载试验主要用于验证驱动机构的驱动特性,测试了压电堆和驱动机构的静态输出;为了验证悬停时小翼在铰链力矩作用下驱动机构能否有效驱动后缘小翼,进行了加载试验。试验采用线性霍尔传感器对推挽式双X型驱动机构在不同电压和频率驱动下小翼的偏转角度进行了测量。理论分析与试验测试结果基本吻合,压电驱动机构能够有效驱动后缘小翼,该智能旋翼方案是合理和可行的。 展开更多
关键词 直升机减振 智能旋翼 后缘小翼 压电驱动
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主动扭转智能旋翼模型试验研究 被引量:3
11
作者 周国庆 卢德军 杨卫东 《直升机技术》 2007年第3期 81-87,共7页
在国内首次进行采用压电片驱动的碳纤维弯扭耦合梁作为驱动机构的智能旋翼风洞试验.试验结果表明:主动扭转智能旋翼在高转速前吹风状态下,受控状态下的可动桨尖沿扭转输出轴上下偏转可以明显改变桨叶气动力的相应谐波分量,进而影响桨叶... 在国内首次进行采用压电片驱动的碳纤维弯扭耦合梁作为驱动机构的智能旋翼风洞试验.试验结果表明:主动扭转智能旋翼在高转速前吹风状态下,受控状态下的可动桨尖沿扭转输出轴上下偏转可以明显改变桨叶气动力的相应谐波分量,进而影响桨叶的振动,试验为主动扭转智能旋翼用于直升机旋翼振动主动控制奠定硬件基础. 展开更多
关键词 直升机 智能旋翼 主动扭转 振动主动控制 压电材料 风洞试验
基于双X驱动机构的智能旋翼模型试验
12
作者 张柱 杨卫东 《直升机技术》 2007年第3期 88-91,共4页
直升机的减振降噪是直升机发展史中一直面临的一个重要课题.本文主要开展了基于推挽式双X型驱动机构的主动后缘小翼型智能旋翼模型的初步设计分析与试验研究.对智能桨叶及驱动机构进行了设计分析和加工,对驱动机构进行了优化,进行了不... 直升机的减振降噪是直升机发展史中一直面临的一个重要课题.本文主要开展了基于推挽式双X型驱动机构的主动后缘小翼型智能旋翼模型的初步设计分析与试验研究.对智能桨叶及驱动机构进行了设计分析和加工,对驱动机构进行了优化,进行了不旋转状态下的试验,验证了该方案的可行性. 展开更多
关键词 直升机 智能旋翼 驱动机构
主动扭转智能旋翼频域研究及仿真 预览
13
作者 戴良景 周国庆 《沈阳航空工业学院学报》 2006年第4期 9-11,共3页
以直升机主动扭转智能旋翼的数学模型作为控制对象,以主动桨尖偏转引起的桨毂五力素的4阶谐波分量作为输出项,以主动桨尖偏转角作为输入项,建立了多输入多输出控制系统;在此基础上,对主动扭转智能旋翼数学模型进行仿真控制试验,研究不... 以直升机主动扭转智能旋翼的数学模型作为控制对象,以主动桨尖偏转引起的桨毂五力素的4阶谐波分量作为输出项,以主动桨尖偏转角作为输入项,建立了多输入多输出控制系统;在此基础上,对主动扭转智能旋翼数学模型进行仿真控制试验,研究不同频率组合的控制信号对桨毂五力素4 Ω谐波分量的抑制影响. 展开更多
关键词 主动扭转 智能旋翼 仿真控制试验
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基于脉冲编码调制技术的智能旋翼系统 预览
14
作者 李伟 陈仁文 刘亚婷 《仪器仪表用户》 2005年第4期 28-29,共2页
现有的直升机上旋翼是主要的振源, 目前对旋翼的振动控制的闭环系统采用的大多是接触式的信号传输方式,本文介绍了利用压电智能结构,结合PCM(脉冲编码调制)技术的非接触信号传输方式和自适应控制算法的智能旋翼系统,实验结果证明了此方... 现有的直升机上旋翼是主要的振源, 目前对旋翼的振动控制的闭环系统采用的大多是接触式的信号传输方式,本文介绍了利用压电智能结构,结合PCM(脉冲编码调制)技术的非接触信号传输方式和自适应控制算法的智能旋翼系统,实验结果证明了此方式对旋翼的振动抑制的有效性. 展开更多
关键词 智能旋翼 脉冲编码调制 振动主动控制
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飞行器智能结构系统研究进展与关键问题 预览 被引量:29
15
作者 陈勇 熊克 +1 位作者 王鑫伟 梁大开 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期 21-25,共5页
飞行器智能结构是由传感器、驱动器、控制元件和基体结构组成的集成系统,它具有承载、检测、判断与动作等功能,可显著提升飞行器的性能.根据国内外飞行器智能结构系统研究的最新进展,论述了飞行器结构动力响应主动控制、智能机翼、旋翼... 飞行器智能结构是由传感器、驱动器、控制元件和基体结构组成的集成系统,它具有承载、检测、判断与动作等功能,可显著提升飞行器的性能.根据国内外飞行器智能结构系统研究的最新进展,论述了飞行器结构动力响应主动控制、智能机翼、旋翼以及飞行载荷谱监测与结构损伤诊断等的基本原理与技术问题;指出了飞行器智能结构系统研究在埋入式功能元件、复杂非线性多场耦合系统的动力学建模与控制以及智能结构系统中的损伤和失效问题等方面所面临的关键技术问题和挑战. 展开更多
关键词 智能结构 振动控制 自适应机翼 智能旋翼 结构健康监测
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自适应滤波前馈控制器实现智能旋翼振动的实时控制 预览
16
作者 陈仁文 孙亚飞 王鑫伟 《南京航空航天大学学报:英文版》 EI 2003年第1期 91-96,共6页
主要研究目的是寻求利用智能旋翼概念,将自适应滤波前馈控制器应用于直升机旋翼的主动实时振动控制的可行性研究,但自适应控制所需参考信号在实际应用中往往难以获得.本文提出利用旋转变压器拾取直升机桨叶旋转信号作为参考信号来解决... 主要研究目的是寻求利用智能旋翼概念,将自适应滤波前馈控制器应用于直升机旋翼的主动实时振动控制的可行性研究,但自适应控制所需参考信号在实际应用中往往难以获得.本文提出利用旋转变压器拾取直升机桨叶旋转信号作为参考信号来解决这一问题.为了实现旋转桨叶和机体之间的双向多路信号的可靠传输,以组成智能旋翼闭环控制系统,本文提出了一种非接触信号传输方法,并进行了实时振动控制试验,以验证控制策略、信号传输方法和智能旋翼概念.最后,根据试验结果,讨论了进行高效控制应当如何选择控制参数问题. 展开更多
关键词 自适应滤波前馈控制器 智能旋翼 振动控制 直升机旋翼
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具有在线训练功能的智能旋翼频域神经控制 预览
17
作者 李春明 顾仲权 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期 15-19,共5页
直升机旋翼所处的复杂气动环境使它遭受复杂的振动,引起桨毂交变载荷,进而激起机体振动,智能旋翼是目前国际直升机界的一个研究热点,本文以减小桨毂交变载荷为控制目的,提出了在线训练神经模拟器的智能旋翼频域神经控制,进行了计... 直升机旋翼所处的复杂气动环境使它遭受复杂的振动,引起桨毂交变载荷,进而激起机体振动,智能旋翼是目前国际直升机界的一个研究热点,本文以减小桨毂交变载荷为控制目的,提出了在线训练神经模拟器的智能旋翼频域神经控制,进行了计算机仿真,表明提出的方法具有较好的稳定性和鲁棒性。 展开更多
关键词 振动主动控制 智能旋翼 神经网络 主动控制附翼 直升机 在线训练功能
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主动控制后缘附翼模型的实验研究 预览 被引量:1
18
作者 陈勇 顾仲权 +1 位作者 陶宝祺 高亹 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期 79-81,共3页
电致伸缩驱动器是控制智能旋翼后缘附翼的执行机构.本文从电致伸缩材料的本构方程及运动方程出发,建立驱动机构中固态驱动器的动力学模型,确定结构尺寸及粘结层性能对驱动器性能的影响规律;采用有限元模型对运动变换机构在离心力作用下... 电致伸缩驱动器是控制智能旋翼后缘附翼的执行机构.本文从电致伸缩材料的本构方程及运动方程出发,建立驱动机构中固态驱动器的动力学模型,确定结构尺寸及粘结层性能对驱动器性能的影响规律;采用有限元模型对运动变换机构在离心力作用下的位移变换特性进行分析,研究其弯曲刚度对动态特性的影响规律;最后对带驱动机构的后缘附翼模型进行实验研究. 展开更多
关键词 主动控制 后缘附翼模型 电致伸缩效应 驱动器 智能旋翼 动态特性
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智能旋翼的频域神经控制 预览 被引量:3
19
作者 李春明 顾仲权 杨卫东 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期 420-423,共4页
频域内的神经控制方法在振动主动控制中因其允许复杂的控制算法,适合于智能旋翼的控制.在建立频域智能旋翼系统模型的基础上,提出了频域内的智能旋翼神经控制方法.采用正交设计方法选取训练样本,建立频域神经模拟器,然后按照提出的算法... 频域内的神经控制方法在振动主动控制中因其允许复杂的控制算法,适合于智能旋翼的控制.在建立频域智能旋翼系统模型的基础上,提出了频域内的智能旋翼神经控制方法.采用正交设计方法选取训练样本,建立频域神经模拟器,然后按照提出的算法进行控制.仿真结果表明提出的算法有效,并且具有较好的鲁棒性. 展开更多
关键词 振动主动控制 智能旋翼 神经网络 附翼 频域 直升机
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智能旋翼—一种极有前途的直升机振动主动控制技术 预览 被引量:3
20
作者 柏京兆 顾仲权 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1997年第6期 615-620,共6页
在直升机旋翼各片桨叶后缘安装主动控制附翼(ACF)的智能旋翼新概念,发展十几年来,特别是在智能材料技术取得重大进展、得到广泛应用的今天,正越来越受到直升机界的重视。本文简要概述了智能旋翼概念的由来、发展现状以及主动附... 在直升机旋翼各片桨叶后缘安装主动控制附翼(ACF)的智能旋翼新概念,发展十几年来,特别是在智能材料技术取得重大进展、得到广泛应用的今天,正越来越受到直升机界的重视。本文简要概述了智能旋翼概念的由来、发展现状以及主动附翼控制振动的基本问题,指出该技术是一种具有卓越潜能、极具应用前景的直升机振动控制方法。 展开更多
关键词 直升机 振动 主动控制 智能旋翼 后缘附翼
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