非线性气动弹性系统反演自适应控制

摘要

针对双自由度二元机翼,利用准定常气动力建立了非线性气动弹性方程,并以状态空间形式描述.双控制面非线性气动弹性系统中前后缘控制量相互耦合,不能直接应用反演自适应控制方法,为了解决这一问题,新定义了两个等效控制器.考虑俯仰方向立方非线性参数未知,根据Lyapunov稳定性理论设计了反演自适应控制律.通过Runge-Kutta数值方法对气动弹性方程进行求解,验证了控制律的有效性.仿真结果表明:所设计的控制器能够使开环不稳定的气动弹性系统稳定至零点,双控制面的作用提高了颤振临界速度.考虑到实际控制面的偏转限制,研究了单控制面失效问题,结果显示单后缘控制面比单前缘控制面对系统控制更有效.