一种颤振主动抑制控制器构成及其模拟方法与流程

技术特征：

1.一种颤振主动抑制控制器，其特征在于，所述的控制器包括输入信号端口、状态观测器、PD控制器、模型目标状态和输出信号端口；所述的控制器的连接关系为,信号输入端口测量控制对象输出信号并提供给状态观测器，模型目标状态输入目标状态信号并提供给状态观测器，状态观测器根据信号输入端口信号和模型目标状态信号估计控制对象状态并提供状态信号给PD控制器，PD控制器根据模型目标状态信号决定控制增益，将输出信号提供给输出信号端口，输出信号端口对控制对象提供控制信号。

2.根据权利要求1所述的颤振主动抑制控制器，其特征在于，所述的控制器的结构构成包括以下步骤：

1)输入信号端口包含机翼前缘点位移加速度实时信号；

2)状态观测器将观测状态发送给PD控制器；

3)PD控制器根据控制目标状态和模型观测状态之前误差调整控制指令，其最终效果期望模型状态实时追踪到目标状态；

4)模型目标状态即期望模型达到的最终状态；根据不同的目的手动进行调节设置；

5)输出信号端口即为控制器指令端口，其输出信号控制机翼控制面偏转，实时改变气动力以达到抑制颤振的效果。

3.根据权利要求1所述的颤振主动抑制控制器，其特征在于，所述的利记博彩app中控制器还拥有状态观测器带宽参数w_o、控制器带宽参数w_c和输入系数参数b₀三个参数进行调节。

4.一种颤振主动抑制控制器模拟的方法，其特征在于，包括颤振主动抑制控制器、三维机翼结构振动模型、三维机翼气动力降阶模型和控制面作动器模型，具体步骤如下：

1)测量机翼的连接状况以及机翼几何尺寸；

2)构建三维机翼结构振动模型，设机翼质量为M，转动惯量为I_α，竖直刚度为K_h，扭转刚度为K_α，则其数学模型为：

$\left[\begin{array}{cc}M& S_{\mathrm{\α}}\\ S_{\mathrm{\α}}& I_{\mathrm{\α}}\end{array}\right]\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·\·}{h}\\ \stackrel{\·\·}{\mathrm{\α}}\end{array}\right\}+\left[\begin{array}{cc}2{\mathrm{M\ζ}}_h{\mathrm{\ω}}_h& 0\\ 0& 2I_{\mathrm{\α}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{\α}}{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\α}}\end{array}\right]\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{h}\\ \stackrel{\·}{\mathrm{\α}}\end{array}\right\}+\left[\begin{array}{cc}{K}_h& 0\\ 0& K_{\mathrm{\α}}\end{array}\right]\left\{\begin{array}{c}h\\ \mathrm{\α}\end{array}\right\}=-\left\{\begin{array}{c}{S}_{\mathrm{\β}}\\ S_{\mathrm{\α}\mathrm{\β}}\end{array}\right\}\stackrel{\·\·}{\mathrm{\β}}+q_{\mathrm{\∞}}\left\{\begin{array}{c}{Q}_h\\ Q_{\mathrm{\α}}\end{array}\right\},$

化为模态空间方程为：

其中ξ_i为广义位移，β为控制面实际偏转角度，Q为广义位移对应的广义力；

3)根据测量机翼几何尺寸，绘制气动网格并由CFD计算气动力，结合CFD计算结果，利用系统辨识方法构造气动力降阶模型；

4)根据作动器增益、阻尼、频率信息，构建控制面作动器模型，则其数学模型为：

$\stackrel{\·\·}{\mathrm{\β}}+2{\mathrm{\ω}}_0\mathrm{\ζ}\stackrel{\·}{\mathrm{\β}}+{\mathrm{\ω}}_0^2\mathrm{\β}=k_0{\mathrm{\ω}}_0^2{\mathrm{\β}}_c,$

式中，作动器增益为k₀，阻尼为ζ，固有频率为ω₀。

5.根据权利要求4所述的一种颤振主动抑制控制器模拟的方法，其特征在于，所述的步骤1)中所述的测量目标具体包括竖直刚度、扭转刚度，机翼展长、弦长，机翼质量、转动惯性矩、材料刚度。