直升机多频振动并联结构自适应控制方法研究

现有直升机主动振动控制技术主要对机体主通过频率振动成分进行控制,但更严格的振动控制需要考虑机体的高阶谐波振动成分。为实现直升机多频振动主动控制,以多频窄带噪声主动控制算法为基础,发展了一种运用无延迟带通滤波器的并联结构滤波最小均方算法。无延迟带通滤波器的引入削弱了参考信号和误差信号中谐波分量之间的调频问题,同时避免了在次级通道中引入额外的延迟,加快了收敛速度,且提高了控制效果。通过基于简化直升机有限元模型的仿真,验证了该算法具有良好的收敛特性和较小的计算量。综合考虑直升机实际减振需求,以自由-自由梁为对象,以NΩ和2 NΩ振动成分为控制目标,进行了双频单入单出和四入两出振动控制试验,包括外扰及通道变化等多种复杂情况下的试验,以考验算法的自适应能力。试验结果表明:基于所提出算法的主动振动控制系统能有效控制多个目标频谱,单入单出系统被控点振动水平至少降低84%,四入两出情况下总体振动水平降低66%,且收敛速度较快,自适应能力较强。