基于混合迭代学习控制的振动主动控制研究

摘要

跨声速风洞测力模型通常采取尾部支撑方式，在吹风试验中，受非定常气动力作用易产生剧烈的低频振动，严重影响风洞测力试验的正常进行。本文结合这类风洞试验模型系统的结构和动力学特点，以悬臂结构为试验模型，建立了地面仿真试验系统，对其进行振动主动控制研究。提出了基于混合型时域、频域迭代学习控制策略的振动主动控制设计与实现方法，具体给出了基于时域PD反馈控制器的混合时频域迭代学习控制算法，并进行了相应的稳定性与收敛性分析；根据风洞模型测力试验的特点，选择悬臂梁作为仿真模型，采用数值仿真研究了上述算法的控制性能，并进行了性能比较；构建了基于BORLAND C++软件开发平台的振动主动控制试验系统，并研究了实现中的关键技术问题；基于悬臂梁的仿真试验模型，对上述迭代学习控制算法进行了试验研究与性能评估。试验结果表明：所提出的混合型迭代学习控制算法结构简单、实用，能够在较短的时间内对处于低频共振状态的悬臂动力学系统进行高效的主动减振，充分验证了这类振动主动控制方法的有效性与可行性，为其成功应用于风洞测力系统的低频振动抑制奠定了良好的基础。