本文關(guān)鍵詞：分布式結(jié)構(gòu)變形翼的控制研究

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【摘要】：傳統(tǒng)的固定翼飛機(jī)無法滿足多任務(wù)飛行的需要。伴隨新型智能材料與結(jié)構(gòu)技術(shù)以及分布式控制技術(shù)的發(fā)展,變形翼飛機(jī)的研究引起了越來越多的關(guān)注。變形翼飛機(jī)可以實(shí)時(shí)改變機(jī)翼形狀以在多種飛行環(huán)境及飛行任務(wù)中達(dá)到最佳的飛行性能。本文針對一種新型分布式結(jié)構(gòu)變形翼進(jìn)行動力學(xué)建模與動態(tài)形狀控制研究。首先,基于整體張拉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種分布式結(jié)構(gòu)的變形翼,并對其建立了動力學(xué)模型。研究了二單元張拉整體結(jié)構(gòu)的矢量力學(xué)和分析力學(xué)兩種動力學(xué)建模方法。兩種建模方法得到了一致的建模結(jié)果。以二單元張拉整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及分析力學(xué)方法建模為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了分布式結(jié)構(gòu)變形翼,并對其建立了非線性動力學(xué)模型,為控制研究奠定了基礎(chǔ)。然后,基于分布式結(jié)構(gòu)變形翼的非線性動力學(xué)模型,研究了非線性控制方法。分別設(shè)計(jì)了動態(tài)逆反饋線性化控制器和基于濾波器的滑�？刂破�,并從理論推導(dǎo)上證明了兩種控制器的穩(wěn)定性。對非線性控制器進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,在系統(tǒng)不包含不確定項(xiàng)和擾動項(xiàng)的情況下,兩種非線性控制器都能起到很好的控制效果。進(jìn)一步對系統(tǒng)包含不確定項(xiàng)和小擾動的情況進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明在這種情況下,動態(tài)逆反饋線性化控制器不能使系統(tǒng)穩(wěn)定,而基于濾波器的滑�？刂破黧w現(xiàn)出較強(qiáng)的魯棒性。最后,研究了分布式結(jié)構(gòu)變形翼的協(xié)同控制問題�；�"模糊理論,對分布式結(jié)構(gòu)變形翼建立了"模糊模型。根據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定性判據(jù)和極點(diǎn)配置理論設(shè)計(jì)了"模糊控制器。從理論上證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并通過仿真驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的"模糊控制器的有效性以及魯棒性。進(jìn)一步,在"模糊控制器中增加協(xié)調(diào)項(xiàng),設(shè)計(jì)了分布式結(jié)構(gòu)變形翼協(xié)同控制器,通過仿真驗(yàn)證了該控制器的有效性。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V249.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1161147