电控旋翼论文-刘岩

电控旋翼论文-刘岩

导读:本文包含了电控旋翼论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:四旋翼飞行器,飞行控制,模糊控制,PID控制

电控旋翼论文文献综述

刘岩[1](2019)在《四旋翼飞行器飞行电控系统的设计与研究》一文中研究指出四旋翼飞行器可以在空中实现自动飞行,其通过远程飞行控制器或机载飞行控制器的电子输入实现姿态控制,由于四旋翼飞行器借助四个旋翼实现飞行控制,其可以完成更加灵活的控制方式以及更加优良的操纵性能,已经成为飞行器研究领域中重要的组成部分。四旋翼飞行器的飞行控制需要借助姿态控制算法来调整,姿态控制算法的控制算法效果直接影响着机体飞行性能。为提高四旋翼飞行器的飞行控制性能,首先分析目前四旋翼飞行器系统的研究现状,并对机体建立动力学模型,选择模糊控制算法和PID控制算法作为机体姿态控制算法的基础,并设计出基于模糊PID算法的四旋翼飞行器飞行控制系统。本文中首先分析了四旋翼飞行器研究的背景和意义,并对各机构的四旋翼飞行器的研究重点进行阐述。分析四旋翼飞行器机体结构和飞行原理,并根据力学原理建立起机体的动力学模型。四旋翼飞行器在进行飞行控制算法设计时需要实时掌握机体的飞行状况,本文中选择加速度计和陀螺仪等传感器采集机体信息来实现对姿态角的检测,在考虑各传感器信息融合时选择互补滤波的方法。本文中将模糊控制算法与PID控制算法结合起来设计四旋翼飞行器飞行控制系统,根据算法设计需要搭建起硬件电路模型。最后,本文搭建起Matlab/Simulink中建立基于模糊PID算法的四旋翼飞行器控制器来校验设计算法的效果,设计飞行稳定性、飞行跟踪性和飞行抗扰性叁个方面仿真内容,最后仿真结果表明本文设计的四旋翼飞行器控制器具有更优异的控制效果。(本文来源于《长春工业大学》期刊2019-06-01)

冯剑波,陆洋,卫瑞智[2](2018)在《电控旋翼低频面内谐波噪声主动控制试验》一文中研究指出为降低旋翼低频面内谐波噪声,以电控旋翼(ECR)综合试验系统为平台,开发了相应的噪声测试与控制系统,并提出了电控旋翼噪声频域自适应主动控制方法。在此基础上,开展了悬停状态下的低频面内谐波噪声闭环主动控制试验。试验中,襟翼控制频率为10Hz以桨尖平面内传声器所测噪声作为闭环反馈,另两个位置处传声器所测噪声作为监测量,同时对桨毂位置处的振动水平进行监测。施加主动控制后,控制系统历时约5s达到稳态,收敛速度较快且收敛过程无明显超调;最大可降低桨盘平面传声器位置处的低频面内谐波噪声为9.4dB,桨毂位置处旋翼通过频率振动水平则略有增大。试验结果表明该噪声测试与控制系统可有效实现电控旋翼低频面内谐波噪声控制,同时也验证了频域自适应算法用于减小低频面内谐波噪声的可行性及有效性。(本文来源于《航空动力学报》期刊2018年12期)

刘搏[3](2018)在《一种直升机旋翼防除冰电控子系统验证技术》一文中研究指出本文提出了国内直升机旋翼防除冰电控子系统一套完整的地面验证方案,达到了验证产品功能、考核系统性能以及为系统改进提供试验依据的效果。(本文来源于《电子制作》期刊2018年13期)

冯剑波[4](2018)在《电控旋翼桨涡干扰噪声主动控制技术研究》一文中研究指出电控旋翼,又称无自动倾斜器旋翼。其采用嵌入式伺服襟翼进行旋翼操纵,不仅能代替传统的自动倾斜器实现1W谐波的旋翼主操纵,同时也可以方便的施加kW的高阶谐波襟翼控制,用以降低旋翼桨涡干扰(Blade Vortex Interaction,BVI)噪声。本文即以电控旋翼为对象,开展电控旋翼BVI噪声主动控制技术研究。本文研究工作包括以下部分:1.建立了基于主动控制的电控旋翼BVI噪声数学模型。考虑襟翼控制对入流分布的影响建立了电控旋翼自由尾迹模型,包括电控旋翼近尾迹模型、远尾迹模型以及风洞配平模型;翼型气动力计算则基于CFD数值吹风查表法的带襟翼翼型气动力模型;基于FW-H方程时域解中的载荷噪声项建立了载荷噪声计算模型。之后通过算例计算,验证了所建立数学模型的正确性。2.开展了电控旋翼BVI噪声开环主动控制仿真与分析。基于所建立的电控旋翼BVI噪声主动控制数学模型,以样例电控旋翼为对象,开展了谐波控制开环仿真研究:对各片桨叶的襟翼控制输入同时进行频率、幅值和相位开环扫掠,获取了最优的襟翼控制输入,总结了襟翼谐波主动控制对于电控旋翼BVI噪声的影响规律并初步揭示了其机理:合适的襟翼高阶谐波主动控制可以降低BVI位置附近的桨叶气动载荷,从而降低电控旋翼BVI噪声。此外,基于电控旋翼BVI噪声主动控制分析模型,获取了襟翼控制输入至BVI噪声控制点处噪声响应之间的传递函数关系,为后续闭环控制仿真打下了基础。3.提出了可行的电控旋翼BVI噪声闭环控制算法并进行了仿真验证。考虑BVI噪声的控制特点,借鉴时域自适应滤波最小均方算法,提出了适用于电控旋翼BVI噪声主动控制的块处理最小均方算法。基于此前获得的传递函数,对控制算法进行了仿真验证,仿真结果表明本文所提出的自适应控制算法可以有效降低电控旋翼BVI噪声。进一步,针对控制通道的辨识问题提出了基于控制通道在线辨识的块处理最小均方改进算法,仿真结果表明:改进的控制算法降噪效果提升,且控制收敛速度更快。4.完成了电控旋翼BVI噪声主动控制试验验证。首先基于所提出的BVI噪声闭环主动控制算法和已有的电控旋翼综合试验台,开发了能够满足BVI噪声测量和控制所需要的软硬件系统;之后利用风洞和电控旋翼综合试验台模拟出斜下降飞行状态,进行了电控旋翼BVI噪声主动控制试验,包括开环主动控制试验,以及基于黄金分割法和块处理最小均方算法的BVI噪声闭环主动控制试验。试验结果表明:黄金分割算法最多可以降低BVI噪声5.7d B,而B-LMS算法最多可以降低BVI噪声6.4d B。试验结果验证了所提出闭环控制算法的正确性和有效性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-06-01)

卫瑞智,陆洋,董祥见,冯剑波[5](2018)在《悬停状态电控旋翼噪声主动控制试验》一文中研究指出为研究电控旋翼襟翼高阶谐波噪声控制规律,在电控旋翼综合试验台上进行了悬停状态下的噪声主动控制试验。首先搭建了用于旋翼噪声测量和襟翼控制的测控系统,基于该系统,施加了不同谐波阶数下的襟翼幅值、相位控制,通过对试验数据的分析表明:旋翼转速为500r/min时,旋翼噪声声压级最多可降低4dB;最佳的旋翼噪声控制襟翼谐波阶数为2/rev,襟翼谐波的最优控制幅值小于6°,最优控制相位在180°~300°之间。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2018年02期)

卫瑞智[6](2018)在《电控旋翼主动振动与噪声控制技术研究》一文中研究指出电控旋翼由于取消了自动倾斜器,每一片桨叶的桨距不再受制于其约束,可以进行独立控制。不仅能替代自动倾斜器实现1Ω的旋翼主操纵,也可以同时施加kΩ的高阶谐波桨距控制用于旋翼的振动与噪声控制。本文即针对电控旋翼的振动与噪声主动控制技术进行研究,主要研究工作包括以下内容:(1)以桨毂通过频率振动水平最低,旋翼噪声最小为优化目标,借鉴直升机主动振动控制技术中的自适应控制方法,建立了二次最优目标性能函数及电控旋翼的全局模型,采用卡尔曼滤波算法对系统控制通道的数学模型进行在线辨识,提出了电控旋翼减振/降噪的主动控制方法,并对算法的收敛性及鲁棒性进行了分析。(2)基于MATLAB对所提出的主动控制算法进行了仿真研究。首先基于试验测试数据,采用参数估计方法得到控制通道的数学模型,进一步基于试验获得的无控数据进行了电控旋翼减振降噪的仿真,通过仿真验证了控制算法的可行性和有效性。并重点分析了控制算法中相关权系数、辨识方差初值对控制效果的影响。(3)设计了可行的电控旋翼振动与噪声主动控制试验方案,基于TI C2000处理器完成了主动控制算法的代码实现,完善了电控旋翼振动与噪声测控上位机软件,并对软硬件开发中的若干关键技术问题进行了分析。(4)基于已有的电控旋翼综合试验台,开展了悬停状态和风洞条件下的斜下降状态电控旋翼振动与噪声主动控制试验。通过对试验结果的对比分析,表明基于本文所提出的主动控制方法,可以单独或同时实现电控旋翼的减振降噪。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-03-01)

牛凯华[7](2017)在《基于非谐波控制的电控旋翼噪声控制研究》一文中研究指出桨涡干扰(Blade Vortex Interactions,BVI)噪声一旦出现便会成为直升机噪声的主要成分。电控旋翼桨距控制通过安装于桨叶后缘的襟翼偏转实现,其独特的结构使其可采用主动控制方法对BVI噪声施加控制。非谐波式独立桨叶控制方法可针对控制目标在任意方位角范围内对桨距施加任意波形的控制。本文以电控旋翼为对象,对电控旋翼BVI噪声的非谐波式独立桨叶控制方法开展研究。主要研究内容如下:(1)首先结合电控旋翼气动力模型及FW-H噪声方程,建立了电控旋翼BVI噪声计算模型;以此为计算核心,建立了电控旋翼BVI噪声主动控制优化分析模型,包括多岛遗传算法+序列二次规划法和自适应模拟退火法+序列二次规划法两种组合优化算法,为后续BVI噪声的主动控制优化研究奠定了基础。(2)针对电控旋翼BVI噪声控制问题,基于上述优化分析模型,首先对谐波式主动控制方法进行了仿真研究,以之为参考,进一步研究了局部方位角谐波、方波、斜坡-方波-斜坡、谐波-方波-谐波、拟合曲线等不同形式的非谐波控制波形对BVI噪声的影响规律;提出了适用于电控旋翼BVI噪声控制的非谐波式主动控制方法,并对其进行了优化设计。仿真结果表明:对于样例电控旋翼,在谐波式主动控制中,2Ω的谐波式主动控制对观测点BVI噪声控制效果最佳;在以第二象限为中心的局部方位角范围内,优化后的谐波-方波-谐波式与二次曲线拟合式波形对电控旋翼BVI噪声的控制效果接近全桨盘谐波式主动控制方法的最佳控制效果。(3)利用电控旋翼综合试验台,开展了电控旋翼BVI噪声主动控制的风洞试验研究。对谐波式主动控制方法和谐波-方波-谐波式与二次拟合曲线式等非谐波主动控制方法的控制参数进行了扫略试验。试验结果表明:谐波式与非谐波式主动控制方法对旋翼前行边峰值BVI噪声的控制规律与仿真结果类似,变化趋势基本相同。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-12-01)

孙超,陆洋,马锦超[8](2016)在《基于独立桨距控制的电控旋翼主动振动控制》一文中研究指出电控旋翼利用桨叶后缘襟翼偏转通过气弹作用带动桨叶变距,从而实现对旋翼的控制。但由于其系统的复杂性,桨叶间易存在扭转刚度和质量不相似,从而引起较严重的旋翼振动。针对该情况,提出了基于独立桨距控制的主动振动控制方法,并以某原理性电控旋翼为算例进行了数值仿真,验证了所提出控制方法对电控旋翼由扭转刚度和质量不相似引起振动的减振有效性,最佳减振水平可达90%。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2016年02期)

孙超[9](2016)在《电控旋翼振动主动控制方法及试验研究》一文中研究指出电控旋翼作为一种新型旋翼系统,它利用桨叶后缘襟翼偏转通过气弹作用带动桨叶变距,从而实现对旋翼的控制。相较于常规旋翼,电控旋翼由于取消了自动倾斜器的约束,在旋翼振动主动控制方面具有天然优势,同时也具有必要性。本文针对电控旋翼的振动特点,进行了其振动主动控制方法和试验研究。本文的具体研究内容如下:⑴分析了电控旋翼现有振动主动控制方法的优缺点,针对现有电控旋翼振动主动控制方法的不足,本文提出了两种电控旋翼振动主动控制方法:即基于独立桨距控制的Broyden控制算法和改进型Broyden控制算法。⑵利用电控旋翼气弹动力学仿真平台进行了襟翼2?控制的扫幅和扫相开环仿真,研究了襟翼2?控制幅值和相位对桨毂2?振动载荷的影响规律。采用本文提出的两种振动主动控制方法,针对电控旋翼易存在由于桨叶间桨根扭转刚度不相似、质量不相似和气动特性不相似而引起较严重1?振动的情况,仿真研究了两种控制方法对上述情况的控制效果。⑶在现有电控旋翼综合试验平台上,进行了电控旋翼襟翼2?控制扫幅和扫相开环试验,研究了襟翼2?控制幅值和相位对桨毂2?振动的影响规律。以DSP为硬件平台,利用基于MATLAB/SIMULINK的DSP代码自动生成方法将本文的振动主动控制方法转化为可以在DSP上运行的代码,并在电控旋翼综合试验台上进行了悬停状态下的振动主动控制闭环试验,验证了本文提出的电控旋翼振动主动控制方法的有效性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2016-01-01)

王恒国,陆洋[10](2015)在《电控旋翼传感器系统余度设计及表决算法研究》一文中研究指出电控旋翼通过电作动器驱动伺服襟翼偏转,通过气弹作用带动桨叶变距,从而实现旋翼操纵。为提高电控旋翼传感器系统的可靠性,文中以模型电控旋翼系统为对象,提出了一套非相似叁余度传感器系统方案;进一步提出了一种改进的表决算法,该算法通过将基于LMS算法的预测值引入表决中,使叁余度传感器系统在出现两路随机故障时仍能够有效判别正常信号,从而提高了系统的可靠性;通过仿真验证了该改进表决算法的可行性;最后通过对襟翼传感器的试验研究,证明了所提出的余度设计方案及表决算法的有效性。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2015年02期)

电控旋翼论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为降低旋翼低频面内谐波噪声,以电控旋翼(ECR)综合试验系统为平台,开发了相应的噪声测试与控制系统,并提出了电控旋翼噪声频域自适应主动控制方法。在此基础上,开展了悬停状态下的低频面内谐波噪声闭环主动控制试验。试验中,襟翼控制频率为10Hz以桨尖平面内传声器所测噪声作为闭环反馈,另两个位置处传声器所测噪声作为监测量,同时对桨毂位置处的振动水平进行监测。施加主动控制后,控制系统历时约5s达到稳态,收敛速度较快且收敛过程无明显超调;最大可降低桨盘平面传声器位置处的低频面内谐波噪声为9.4dB,桨毂位置处旋翼通过频率振动水平则略有增大。试验结果表明该噪声测试与控制系统可有效实现电控旋翼低频面内谐波噪声控制,同时也验证了频域自适应算法用于减小低频面内谐波噪声的可行性及有效性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电控旋翼论文参考文献

[1].刘岩.四旋翼飞行器飞行电控系统的设计与研究[D].长春工业大学.2019

[2].冯剑波,陆洋,卫瑞智.电控旋翼低频面内谐波噪声主动控制试验[J].航空动力学报.2018

[3].刘搏.一种直升机旋翼防除冰电控子系统验证技术[J].电子制作.2018

[4].冯剑波.电控旋翼桨涡干扰噪声主动控制技术研究[D].南京航空航天大学.2018

[5].卫瑞智,陆洋,董祥见,冯剑波.悬停状态电控旋翼噪声主动控制试验[J].南京航空航天大学学报.2018

[6].卫瑞智.电控旋翼主动振动与噪声控制技术研究[D].南京航空航天大学.2018

[7].牛凯华.基于非谐波控制的电控旋翼噪声控制研究[D].南京航空航天大学.2017

[8].孙超,陆洋,马锦超.基于独立桨距控制的电控旋翼主动振动控制[J].南京航空航天大学学报.2016

[9].孙超.电控旋翼振动主动控制方法及试验研究[D].南京航空航天大学.2016

[10].王恒国,陆洋.电控旋翼传感器系统余度设计及表决算法研究[J].南京航空航天大学学报.2015

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