适用于前后缘变弯度机翼阵风减缓实时决策的强化学习方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于前后缘变弯度机翼阵风减缓实时决策的强化学习方法，属于阵风减缓控制与深度学习领域；具体为：首先，针对三维前后缘变弯度机翼，搭建用于强化学习训练的离线开环阵风响应模型；并以离线开环阵风响应模型为基础，建立强化学习的训练环境，采用近端优化策略算法设计强化学习的实时决策神经网络进行训练；然后，将训练好的决策神经网络，植入到计算流体力学软件中作为阵风减缓实时决策的控制器。最后，利用阵风减缓实时决策的控制器，在线仿真变弯度机翼实时决策阵风减缓控制过程。本发明专利技术相比于传统的比例‑积分控制具有更好的控制效果和更强的自适应性，避免工况改变时重复的调参工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阵风减缓控制与深度学习领域，具体是一种适用于前后缘变弯度机翼阵风减缓实时决策的强化学习方法。

技术介绍

1、飞机在大气中飞行时会受到阵风或大气紊流的影响，引起机体结构模态的弹性振动，导致乘客的舒适性降低与结构寿命的减少，阵风减缓系统的引入能够帮助减少飞机受到阵风的影响。

2、传统飞行器多采用刚性后缘偏转结合闭环控制律的方式，但传统的比例-积分控制在不同的阵风条件下减缓效果不同，当来流工况(来流速度、阵风幅值、阵风频率等)发生变化时，固定参数的比例-积分控制难以在所有工况下都达到较好的减缓效果，且参数的选择需要大量的尝试。而刚性后缘结构不连续，气动性能相比变弯度柔性后缘欠佳。

3、因此建立一种适用于前后缘变弯度机翼阵风减缓智能控制方法，是未来飞行器发展的重要方向。

4、现阶段针对阵风减缓控制已经有了一定的研究基础，但是现有研究主要关注于单一工况下的减缓效果，对于不同工况下的阵风减缓效果探究较少，而自然环境中的阵风不规则，阵风条件的改变是阵风减缓研究的不可忽视的要点。基于前后缘变弯度机翼的阵风减缓研究相对较少，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.适用于前后缘变弯度机翼阵风减缓实时决策的强化学习方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.如权利要求1所述的适用于前后缘变弯度机翼阵风减缓实时决策的强化学习方法，其特征在于，所述离线开环阵风响应模型包括结构动力学模型与非定常气动力模型；其中非定常气动力分为机翼模态运动引起的非定常气动力、阵风引起的非定常气动力以及前后缘变弯度引起的非定常气动力。

3.如权利要求1所述的适用于前后缘变弯度机翼阵风减缓实时决策的强化学习方法，其特征在于，所述强化学习的奖励函数由奖励项和惩罚项构成，奖励项与单位时间步下机翼阵风响应的减缓值正相关，当变弯度前后缘的偏转角度超过最大偏转角时给...

【技术特征摘要】

1.适用于前后缘变弯度机翼阵风减缓实时决策的强化学习方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.如权利要求1所述的适用于前后缘变弯度机翼阵风减缓实时决策的强化学习方法，其特征在于，所述离线开环阵风响应模型包括结构动力学模型与非定常气动力模型；其中非定常气动力分为机翼模态运动引起的非定常气动力、阵风引起的非定常气动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴玉婷，胡雅婷，杨超，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：