基于自适应谐波识别频响修正的直升机振动主动控制方法技术

技术编号:28294548 阅读:23 留言:0更新日期:2021-04-30 16:17
本发明专利技术公开了基于自适应谐波识别频响修正的直升机振动主动控制方法,该方法针对直升机振动控制过程中直升机的机体动力学建模误差和直升机飞行中机体频响函数的变化导致直升机振动主动控制效果下降甚至控制发散等问题,提出了通过根据控制误差响应信号的谐波系数对控制系统的频响函数的参数进行实时修正的自适应谐波识别识别算法,以实现在直升机建模误差较大的情况下对直升机振动进行主动控制的目的。本方法具备频响估测精度高、控制收敛快、计算量小以及无需额外激励等优势,在建模误差较大时可实现高效、自适应性强且收敛快的控制效果。

【技术实现步骤摘要】
基于自适应谐波识别频响修正的直升机振动主动控制方法
本专利技术属于直升机振动控制

技术介绍
振动主动控制技术广泛应用于直升机的振动控制领域以满足对直升机低振动水平的严格要求。传统振动主动控制算法的实现都依赖于对直升机振动主动控制系统动力学模型参数的精确获取。直升机振动主动控制系统的动力学模型通常在离线的情况下通过动力学测试或者风洞实验建立,因此不可避免地存在建模误差。同时直升机飞行状态的改变,负载质量和重心的变化等因素也会引起控制系统的动力学模型的变化。此外,对于变转速直升机,旋翼转速的变化引起的旋翼载荷频率的变化同样会改变振动主动控制系统的频响,引起建模误差。因此基于离线建模的传统振动主动控制方法在存在较大建模误差时会出现控制效果下降,甚至控制发散的情况。基于次级通道在线识别的滤波x-最小平均二次型(Fx-LMS)控制算法是基于LMS算法的改进算法,通过引入次级通道在线识别算法在控制过程中对作动器至控制误差输出点的传递函数(即次级通道)进行识别,实现高鲁棒性的控制效果。然而这类算法的实现往往需要引入额外的白噪声激励以实现次级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于自适应谐波识别频响修正的直升机振动主动控制方法,其特征在于,具体包括如下步骤:/nS1:根据直升机处于无振动控制下的振动响应在旋翼通过频率处的幅值大小,确定输入至作动器的控制信号的谐波阶数I

【技术特征摘要】
1.基于自适应谐波识别频响修正的直升机振动主动控制方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
S1:根据直升机处于无振动控制下的振动响应在旋翼通过频率处的幅值大小,确定输入至作动器的控制信号的谐波阶数Ic;对频响函数增广得到增广频响函数对频响函数,增广频响函数和输入至作动器的控制信号进行初始化;
S2:根据当前输入至作动器的控制信号的谐波系数,计算控制信号,并将该控制信号输入至作动器,使得作动器驱动直升机产生作动响应,将当前时刻直升机控制目标上产生的作动响应信号和当前时刻旋翼载荷在控制目标处产生的激励响应信号叠加作为当前时刻该控制目标的控制误差响应信号,安装在对应控制目标上的传感器实时采集该控制目标上的控制误差响应信号,从而得到当前时刻的控制误差响应信号;
S3:根据S2得到的当前时刻的控制误差响应信号,对该响应信号的谐波系数进行识别,从而得到控制误差响应信号的谐波系数矢量;根据控制误差响应信号的谐波系数矢量,当前输入至作动器的控制信号的谐波系数以及上一个时刻修正的增广频响函数,对当前时刻的增广频响函数进行修正,从而对当前时刻的频响函数进行修正;
S4:根据S3中的控制误差响应信号的谐波系数矢量和当前时刻修正后的频响函数,计算下一个时刻输入至作动器的控制信号的谐波系数,并转S2。


2.根据权利要求1所述的基于自适应谐波识别频响修正的直升机振动主动控制方法,其特征在于,所述S1中对增广频响函数进行初始化具体为:



其中,为在旋翼通过频率ωi处的增广频响函数的初始值,ωi为第i阶旋翼通过频率,i=1,2,…Ic,其中为初始化后的增广频响函数,其中为初始化后的频响函数,为在旋翼通过频率ωi处的频响函数的初始值,为直升机旋翼载荷在控制目标处产生的激励响应的第i阶谐波系数的初始值,且使得下式成立:



式...

【专利技术属性】
技术研发人员:郎凯夏品奇
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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