[發(fā)明專利]一種風(fēng)洞試驗的受油機模型支撐裝置的滑膜跟隨控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010783905.6
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111649906B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐開明;劉忠華;陳洪;高大鵬;吳志剛;吳福章;章榮平;張海酉;宋佳陽;饒祝;沙建華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空氣動力研究與發(fā)展中心低速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04;G01M9/08
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王雨

1.一種風(fēng)洞試驗的受油機模型支撐裝置的滑膜跟隨控制方法，其特征在于，受油機模型支撐裝置包括升降機構(gòu)、后偏航機構(gòu)、前偏航機構(gòu)、大攻角機構(gòu)、伸縮機構(gòu)；所述后偏航機構(gòu)的前端與所述前偏航機構(gòu)的后端通過豎直設(shè)置的鉸接軸鉸接，所述前偏航機構(gòu)的前端與所述大攻角機構(gòu)的后端通過豎直設(shè)置的鉸接軸鉸接，所述大攻角機構(gòu)的前端與所述伸縮機構(gòu)的后端通過水平設(shè)置的鉸接軸鉸接；所述升降機構(gòu)實現(xiàn)受油機模型沿豎直方向的移動，所述后偏航機構(gòu)由電動缸通過桿機構(gòu)實現(xiàn)左右調(diào)角，所述前偏航機構(gòu)由電動缸通過桿機構(gòu)實現(xiàn)左右調(diào)角，所述大攻角機構(gòu)由電動缸通過桿機構(gòu)實現(xiàn)俯仰角的調(diào)節(jié)，所述大攻角機構(gòu)控制所述伸縮機構(gòu)整體繞所述伸縮機構(gòu)后端的鉸接軸上下擺動，所述伸縮機構(gòu)用于水平方向的線性調(diào)節(jié)，所述伸縮機構(gòu)的前端設(shè)置支桿，所述支桿頂部通過接頭與受油機模型連接；

風(fēng)洞試驗的受油機模型支撐裝置的滑膜跟隨控制方法包括：

S1、通過拉格朗日函數(shù)確定受油機模型支撐裝置的動力學(xué)模型；其中，所述拉格朗日函數(shù)為總動能和總勢能之差；所述動力學(xué)模型為其中，分別為所述受油機模型支撐裝置中的關(guān)節(jié)位置、速度和加速度矢量，R為實數(shù)域，Rⁿ為n維向量空間；M(q)∈R^n×n為慣性矩陣，且所述慣性矩陣為對稱正定矩陣，R^n×n為n*n階的矩陣空間；為哥氏力和離心力矩陣，G(q)∈Rⁿ為重力矢量，τ∈Rⁿ為控制力矩矢量，τ_d為建模誤差及外加干擾；

S2、根據(jù)所述動力學(xué)模型和所述受油機模型支撐裝置的結(jié)構(gòu)特性調(diào)制滑膜控制器；

S3、應(yīng)用所述滑膜控制器對所述受油機模型支撐裝置進行負反饋控制；

所述S2包括：

將確定為切換函數(shù)；其中，S為切換函數(shù)；c＝diag(c₁，...，c_n)，c_i＞0，c為切換參數(shù)對角矩陣，diag(c₁，...，c_n)為切換參數(shù)對角矩陣，c_i為第i維切換參數(shù)，e為誤差矩陣，e＝q_d-q，q_d為系統(tǒng)期望軌跡，q為系統(tǒng)實際軌跡；

將確定為趨近律；其中，ε＞0，k＞0；ε是常量，作為等速趨近項系數(shù)；k是常量，是指數(shù)趨近項系數(shù)；sgn(s)是階躍函數(shù)；

根據(jù)所述切換函數(shù)、所述動力學(xué)模型和所述趨近律確定控制律；所述控制律為：

其中，f為外界擾動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)洞試驗的受油機模型支撐裝置的滑膜跟隨控制方法，其特征在于，在所述S2和所述S3之間還包括：

S4、驗證滑膜控制的穩(wěn)定性。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)洞試驗的受油機模型支撐裝置的滑膜跟隨控制方法，其特征在于，所述S4包括：

將V＝s^Ts確定為李雅普諾夫函數(shù)；

對所述李雅普諾夫函數(shù)求導(dǎo)；

判斷求導(dǎo)結(jié)果是否小于0，若是，則進入S3；若否，則重新根據(jù)所述動力學(xué)模型和所述受油機模型支撐裝置的結(jié)構(gòu)特性調(diào)制滑膜控制器。