[發(fā)明專利]一種提高氣動(dòng)伺服彈性穩(wěn)定性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010124416.X
• 申請(qǐng)日: 2020-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN111332491B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓嬋;張?chǎng)妮x;徐焱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B64F5/00
• 分類號(hào): B64F5/00;B64F5/60;G06F30/23;G06F30/15
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51228
• 代理人: 尹新路

1.一種提高氣動(dòng)伺服彈性穩(wěn)定性的方法，其特征在于，首先建立飛機(jī)的機(jī)體模型和機(jī)體模型的飛機(jī)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)，并對(duì)機(jī)體模型進(jìn)行優(yōu)化，再使用飛行控制律動(dòng)態(tài)調(diào)參技術(shù)提高氣動(dòng)伺服彈性穩(wěn)定性；

使用飛行控制律動(dòng)態(tài)調(diào)參技術(shù)提高氣動(dòng)伺服彈性穩(wěn)定性的具體操作為：在氣動(dòng)彈性和飛控系統(tǒng)聯(lián)合設(shè)計(jì)中，應(yīng)用剛體模態(tài)與彈性模態(tài)分離技術(shù)，對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行氣動(dòng)伺服彈性穩(wěn)定性分析，計(jì)算長(zhǎng)短周期模態(tài)無阻尼振蕩的頻率范圍，同時(shí)計(jì)算飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)第1階彈性頻率；確保低彈性模態(tài)頻率遠(yuǎn)高于長(zhǎng)短周期模態(tài)頻率，即剛體模態(tài)頻率與彈性模態(tài)頻率分離較開，不易發(fā)生剛彈耦合氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性問題。

2.如權(quán)利要求1所述的一種提高氣動(dòng)伺服彈性穩(wěn)定性的方法，其特征在于，將機(jī)體模型在各設(shè)計(jì)動(dòng)壓點(diǎn)進(jìn)行線性化，分回路仿真計(jì)算截止頻率、相角裕度、穿越頻率和幅值裕度，分析機(jī)體模型的魯棒性，對(duì)在全包線范圍內(nèi)的控制律動(dòng)態(tài)調(diào)參是否具有一致的控制品質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證，從而提高飛機(jī)的控制律魯棒性和飛行安全性。

3.如權(quán)利要求2所述的一種提高氣動(dòng)伺服彈性穩(wěn)定性的方法，其特征在于，通過氣動(dòng)伺服彈性穩(wěn)定性分析，檢查飛機(jī)縱向、橫向、航向通道在全包線范圍內(nèi)幅值裕度是否滿足大于6db的條件，相位裕度是否滿足大于45度的條件；若有不滿足的，則通過飛行控制律動(dòng)態(tài)調(diào)參技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)參。

4.如權(quán)利要求1所述的一種提高氣動(dòng)伺服彈性穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述模型的優(yōu)化需要充分考慮飛機(jī)結(jié)構(gòu)有限元模型，故采用多點(diǎn)正弦激勵(lì)下的全機(jī)地面共振試驗(yàn)，得到模型的廣義質(zhì)量、廣義剛度和結(jié)構(gòu)阻尼系數(shù)三個(gè)方面的數(shù)據(jù)，用于校正全機(jī)有限元模型，并通過開環(huán)頻響特性試驗(yàn)修正傳感器所在位置的模態(tài)、斜率和舵面慣性耦合參數(shù)，然后對(duì)比飛機(jī)修正后的縱向通道、橫向通道和航向通道的控制律開環(huán)幅頻曲線是否接近試驗(yàn)值。

5.如權(quán)利要求4所述的一種提高氣動(dòng)伺服彈性穩(wěn)定性的方法，其特征在于，進(jìn)行全機(jī)地面結(jié)構(gòu)模態(tài)耦合試驗(yàn)并利用測(cè)得的開環(huán)頻響特性試驗(yàn)特性修正傳感器所在位置的模態(tài)、斜率和舵面慣性耦合參數(shù)，然后對(duì)比飛機(jī)修正后的縱向通道、橫向通道和航向通道的控制律開環(huán)幅頻曲線是否接近試驗(yàn)值。

6.如權(quán)利要求4所述的一種提高氣動(dòng)伺服彈性穩(wěn)定性的方法，其特征在于，對(duì)飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)剛體固有頻率特性和機(jī)體彈性頻率特性進(jìn)行分析，避免出現(xiàn)剛體模態(tài)和彈性模態(tài)的耦合。

7.如權(quán)利要求1所述的一種提高氣動(dòng)伺服彈性穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述機(jī)體模型的飛機(jī)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為傳感器接收的信號(hào)與舵面偏度之比。