特种风洞试验中气动伺服弹性失稳故障分析

摘要

在某带飞行控制系统的特种风洞试验中,试验模型在闭环大增益情况下出现了振动发散现象.为分析故障原因,对试验数据进行了频谱分析并检验了无风情况下伺服稳定性;同时,将风洞试验动力学系统简化为数学模型,并建立相应的运动微分方程进行分析,得到以下结论:加入支持结构后整个系统的弹性影响较大,并与控制及气动力发生耦合出现气动伺服弹性失稳.进一步针对以上简化模型,进行数值仿真,其结果验证了以上机理.为解决此失稳问题,对控制系统提出了2种改进方案:增加结构陷波器或更改操纵面偏转比例参数,2种方案亦得到仿真验证.最后,将增加结构陷波器的改进方案应用到试验中,达到了预期的效果.