飞行器滚转通道地面半实物仿真系统研究

为了验证飞行器滚转稳定控制系统,搭建了滚转通道地面半实物仿真平台。根据相关分析法,采用扫频技术,测量系统开环和闭环频率响应,验证利用开环频率特性计算闭环频率特性的正确性。考虑飞行器实际飞行条件,选择-15℃的低温弹道作为典型弹道,在与滚转稳定控制系统相关的滚转阻尼与副翼舵偏效率分别变化20%的最坏情况下,测试飞行器滚转稳定控制系统的频域和时域特性。实验结果表明,该半实物仿真系统能够准确有效地测试飞行器滚转稳定控制系统的各种性能。  

基于H∞回路成形的无人机纵向鲁棒控制器研究

针对无人机飞行参数及气动参数的不确定性问题,根据H∞理论,提出基于回路成形的无人机鲁棒控制器设计方法.以某小型无人机纵向控制系统为例,采用H∞回路成形设计方法,设计了俯仰角保持控制器；通过选取合适的预补偿器和后补偿器,改善系统奇异值曲线形状,应用小增益定理综合H∞鲁棒控制器,并得出鲁棒稳定裕度；进行数字仿真验证,在仿真中加入5 m/s常值风干扰与20％气动参数摄动等不确定性因素,结果表明,闭环系统能在受到干扰后1.1s恢复到平衡状态,且阶跃响应最大调节时间为1.6s,最大超调量为2.4％,说明所设计的控制器具有满意的抗干扰能力和鲁棒稳定性.  

基于时频域交替法的迟滞非线性振动系统的稳态响应分析

连接界面的黏滑、摩擦行为不仅是引起结构刚度和阻尼非线性的主要原因,而且是结构无源阻尼的主要来源.Iwan模型能够较好地复现连接界面的黏滑、摩擦行为.本文采用时频域交替法(Alternating Frequency/Time Domain Method,AFT)研究含Iwan非线性模型的单自由度振子系统的稳态响应.时频域交替法具有频域法求解线性系统响应的高效性和时域法判断非线性力的便捷性特点,采用离散傅里叶变换和傅里叶逆变换,在频域和时域内分别求解系统响应和对应的非线性恢复力,再反复迭代计算系统的稳态响应.将时频域交替法计算结果和中心差分法计算的结果进行对比,并研究激励幅值对系统非线性特征的影响.结果表明,时频域交替法计算的结果与中心差分计算的结果具有较好的一致性,且求解效率较高,计算耗时减少50％;随着激励幅值的增加,系统的能量耗散增加,刚度降低,固有频率降低.