电控旋翼桨距自适应控制方法研究

摘要

电控旋翼是21纪初提出的一种新概念旋翼系统,它相对于传统旋翼操纵系统有着巨大的优势和广阔的应用前景,对于电控旋翼的研究已成为目前直升机界的研究热点之一。而桨距控制又是电控旋翼的核心所在。因此,本文围绕电控旋翼系统的桨距控制问题展开了以下几方面的研究工作:
　　 1、电控旋翼桨距频域自适应控制律研究。电控旋翼桨距控制与智能旋翼振动主动控制有一定的相通性,类比于振动主动控制算法,对电控旋翼桨距开展频域自适应控制律及仿真验证。
　　 2、基于时域自校正控制的电控旋翼桨距控制方法研究。以改进型电控旋翼数学模型为基础,采用基于极点配置的自校正控制算法设计电控旋翼桨距控制律,利用Simulink对电控旋翼桨距控制进行仿真。结果表明该控制算法对电控旋翼的总距和周期变距操纵均可取得较好的控制效果,验证了所提出的控制方法的正确性和有效性。
　　 3、根据所提出的改进型电控旋翼桨距自校正控制算法,进行了电控旋翼桨距控制试验设计,为后续电控旋翼桨距控制试验奠定基础。

目录

文摘

英文文摘

图表清单

注释表

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.2.1 智能旋翼的发展历史与研究现状

1.2.2 电控旋翼的研究与发展现状

1.3 本文研究目标

1.4 本文的研究思路和主要内容

1.4.1 研究思路

1.4.2 主要内容

第二章 电控旋翼桨距频域自适应控制方法研究

2.1 引言

2.2 频域自适应控制用于电控旋翼桨距的可行性分析

2.2.1 频域自适应振动控制方法

2.2.2 频域自适应控制法应用于电控旋翼

2.3 电控旋翼频域自适应控制律设计

2.3.1 目标函数的建立

2.3.2 基于所建立的目标函数予以算法实现

2.4 电控旋翼桨距控制仿真与结果分析

2.4.1 分析权系数的取值变化对周期变距操纵的影响

2.4.2 频域法对总距操纵的控制

2.4.3 总距与周期变距综合仿真

2.5 本章小结

第三章 基于自校正控制的桨距控制仿真

3.1 引言

3.2 电控旋翼系统的数学模型

3.2.1 电磁作动器模型

3.2.2 传动机构模型

3.2.3 襟翼操纵与桨叶变距关系模型

3.3 电控旋翼桨距自校正控制律设计

3.3.1 电控旋翼桨距自校止控制原理

3.3.2 极点配置法设计控制器

3.3.3 最小二乘法估计参数

3.3.4 电控旋翼自校正控制算法流程

3.4 Matlab仿真与分析

3.4.1 电控旋翼的转速在300rpm时的仿真

3.4.2 电控旋翼的转速在350rpm时的仿真

3.5 Simulink仿真与分析

3.5.1 阶跃响应控制

3.5.2 正弦响应控制

3.6 本章小结

第四章 电控旋翼桨距控制试验设计

4.1 引言

4.2 电控旋翼控制算法的DSP实现

4.2.1 TMS320F281x处理器的特点

4.2.2 电控旋翼控制算法实现的具体步骤

4.3 电控旋翼试验装置

4.4 电控旋翼系统测控原理

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文