一种飞机机翼自适应流动分离控制方法、系统及存储介质技术方案

为解决传统技术中存在的全工作时段激励参数与分离流流动特征匹配存在困难影响控制效果的技术问题，本发明专利技术实施例提供一种飞机机翼自适应流动分离控制方法、系统及存储介质，包括：根据机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据判断是否产生由大尺度脱落涡引起的脉动信号，若是，则根据脉动信号计算脱落涡的运动速度；根据所述脱落涡的运动速度估算出当前脱落涡流经机翼的时间；使用估算出的当前脱落涡流经机翼的时间修正激励器非定常激励间隙时间，以使等离子体激励器工作时，剪切层大尺度脱落涡流经机翼的时间和等离子体非定常激励间隙时间相匹配以实现飞机机翼自适应流动分离控制。动分离控制。动分离控制。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机机翼自适应流动分离控制方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术属于飞机机翼飞行控制领域，涉及一种飞机机翼自适应流动分离控制方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]等离子体流动控制技术作为一种新颖的主动流动控制技术被广泛关注，其中DBD等离子体激励器由于结构小、重量轻、响应速度快，被大量研究应用于机翼前缘流动分离控制。研究结果表明其控制效果与DBD等离子体的激励参数和机翼分离流的流动特征密切相关，当激励参数与流动特征参数不匹配时，等离子体激励抑制机翼流动分离效果将变差，甚至失效；相反，如果激励参数与流动特征参数相匹配时，可获得良好的控制效果。
[0003]在实际飞行中，分离流的流动特征随飞行雷诺数、来流迎角、环境自然风等因素的影响随机变化，使等离子体激励在全飞行时间内保持对分离流的良好控制效果变得困难。这需要全工作时段激励参数与分离流流动特征匹配，才能保证实际飞行中的控制效果。
[0004]然而，要实现全工作时段激励参数与分离流流动特征匹配存在困难。

技术实现思路

[0005]为解决传统技术中存在的全工作时段激励参数与分离流流动特征匹配存在困难影响控制效果的技术问题，本专利技术实施例提供一种飞机机翼自适应流动分离控制方法、系统及存储介质。
[0006]本专利技术实施例通过下述技术方案实现：第一方面，本专利技术实施例提供一种飞机机翼自适应流动分离控制方法，包括：根据机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据判断是否产生由大尺度脱落涡引起的脉动信号，若是，则根据脉动信号计算脱落涡的运动速度；根据所述脱落涡的运动速度估算出当前脱落涡流经机翼的时间；使用估算出的当前脱落涡流经机翼的时间修正激励器非定常激励间隙时间，以使等离子体激励器工作时，剪切层大尺度脱落涡流经机翼的时间和等离子体非定常激励间隙时间相匹配以实现飞机机翼自适应流动分离控制。
[0007]进一步的，所述飞机机翼自适应流动分离控制方法还包括：实时获取机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据。
[0008]进一步的，根据机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据判断是否产生由大尺度脱落涡引起的脉动信号，若是，则根据脉动信号计算脱落涡的运动速度；包括：使用在机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据制成测压曲线；判断测压曲线上是否产生由大尺度脱落涡引起的脉动信号，若是，则根据每一个测压点产生脉动信号的时刻以及每个测压点在弦向上的位置线性拟合出脱落涡的运动速度。
[0009]进一步的，根据所述脱落涡的运动速度估算出当前脱落涡流经机翼的时间；包括：
用当地弦长除以所述脱落涡的运动速度估算出当前脱落涡流经机翼的时间。
[0010]第二方面，本专利技术实施例提供一种飞机机翼自适应流动分离控制系统，包括：判断单元，用于根据机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据判断是否产生由大尺度脱落涡引起的脉动信号，若是，则根据脉动信号计算脱落涡的运动速度；计算单元，用于根据所述脱落涡的运动速度估算出当前脱落涡流经机翼的时间；以及修正单元，用于使用估算出的当前脱落涡流经机翼的时间修正激励器非定常激励间隙时间，以使等离子体激励器工作时，剪切层大尺度脱落涡流经机翼的时间和等离子体非定常激励间隙时间相匹配以实现飞机机翼自适应流动分离控制。
[0011]进一步的，所述飞机机翼自适应流动分离控制系统还包括：获取单元，用于实时获取机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据。
[0012]进一步的，判断单元还包括：测压曲线单元，用于使用在机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据制成测压曲线；脉动信号判断单元，用于判断测压曲线上是否产生由大尺度脱落涡引起的脉动信号；以及线性拟合单元，用于根据每一个测压点产生脉动信号的时刻以及每个测压点在弦向上的位置线性拟合出脱落涡的运动速度。
[0013]第三方面，本专利技术实施例提供一种飞机机翼自适应流动分离控制系统，包括：压力传感器组，包括多个压力传感器，每个压力传感器用于在机翼表面沿弦向布置；控制器，用于接收来自每个压力传感器的对应测压点的压力数据井根据机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据判断是否产生由大尺度脱落涡引起的脉动信号，若是，则根据脉动信号计算脱落涡的运动速度；根据所述脱落涡的运动速度估算出当前脱落涡流经机翼的时间；使用估算出的当前脱落涡流经机翼的时间修正激励器非定常激励间隙时间并向高压等离子体驱动器发出控制指令；高压等离子体驱动器，用于实时接收所述控制指令并根据所述控制指令实时调节等离子体激励器的输出电压波形，使激励器按照指定的激励间隙时间工作；以及等离子体激励器，用于与高压等离子体驱动器连接。
[0014]进一步的，等离子体激励器为DBD等离子体激励器。
[0015]第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行所述飞机机翼自适应流动分离控制方法。
[0016]本专利技术实施例与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术实施例的一种飞机机翼自适应流动分离控制方法、系统及存储介质，通过根据机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据判断是否产生由大尺度脱落涡引起的脉动信号，根据脉动信号计算脱落涡的运动速度；根据所述脱落涡的运动速度估算出当前脱落涡流经机翼的时间；使用估算出的当前脱落涡流经机翼的时间修正激励器非定常激励间隙时间，使等离子体激励器工作时，剪切层大尺度脱落涡流经机翼的时间和等离子体非
定常激励间隙时间相匹配以实现飞机机翼自适应流动分离控制；从而，使实际飞行时等离子体激励器可自适应的使等离子体激励间隙时间等于机翼分离流脱落涡的运动时间，从而获得机翼分离流良好的匹配控制效果。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0018]图1为飞机机翼自适应流动分离控制方法流程示意图。
[0019]图2为一种飞机机翼自适应流动分离控制系统示意图。
[0020]图3为另一种飞机机翼自适应流动分离控制系统示意图。
[0021]图4为各个测压点检测大尺度脱落涡的原理示意图。
[0022]图5为激励间隔时间与大尺度涡运动时间匹配过程示意图。
[0023]图6为另一种飞机机翼自适应流动分离控制系统的工作过程示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0025]在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实施例中，为了避免混淆本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机机翼自适应流动分离控制方法，其特征在于，包括：根据机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据判断是否产生由大尺度脱落涡引起的脉动信号，若是，则根据脉动信号计算脱落涡的运动速度；根据所述脱落涡的运动速度估算出当前脱落涡流经机翼的时间；使用估算出的当前脱落涡流经机翼的时间修正激励器非定常激励间隙时间，以使等离子体激励器工作时，剪切层大尺度脱落涡流经机翼的时间和等离子体非定常激励间隙时间相匹配以实现飞机机翼自适应流动分离控制。2.如权利要求1所述飞机机翼自适应流动分离控制方法，其特征在于，还包括：实时获取机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据。3.如权利要求1所述飞机机翼自适应流动分离控制方法，其特征在于，根据机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据判断是否产生由大尺度脱落涡引起的脉动信号，若是，则根据脉动信号计算脱落涡的运动速度；包括：使用在机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据制成测压曲线；判断测压曲线上是否产生由大尺度脱落涡引起的脉动信号，若是，则根据每一个测压点产生脉动信号的时刻以及每个测压点在弦向上的位置线性拟合出脱落涡的运动速度。4.如权利要求1所述飞机机翼自适应流动分离控制方法，其特征在于，根据所述脱落涡的运动速度估算出当前脱落涡流经机翼的时间；包括：用当地弦长除以所述脱落涡的运动速度估算出当前脱落涡流经机翼的时间。5.一种飞机机翼自适应流动分离控制系统，其特征在于，包括：判断单元，用于根据机翼表面沿弦向布置的多个测压点的压力数据判断是否产生由大尺度脱落涡引起的脉动信号，若是，则根据脉动信号计算脱落涡的运动速度；计算单元，用于根据所述脱落涡的运动速度估算出当前脱落涡流经机翼的时间；以及修正单元，用于使用估算出的当前脱落涡流经机翼的时间修正激励器非定常激励间隙时间，以使等离子体激励器工作时，剪切层大尺度脱落...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，阳鹏宇，马志明，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：