快速俯仰翼型的升力系数估计
流体动力学
2021-02-03 v3
摘要
我们开发了一种方法，利用少量压力传感器和攻角测量值来估计快速俯仰翼型的瞬时升力系数。该方法通过卡尔曼滤波器将四个表面压力测量值与一个改进的非线性状态空间模型（Goman-Khrabrov模型）进行同化。我们发现，仅基于测量压力加权和的升力系数估计值存在噪声和偏差，导致估计不准确。通过将预测模型纳入传统的卡尔曼滤波器，估计值得到了改善。我们证明Goman-Khrabrov模型是一个线性参数变化系统，因此无需线性化即可用于卡尔曼滤波器。通过修改算法以提供更准确的升力系数估计，实现了进一步的改进。改进后的卡尔曼滤波方法产生的升力系数估计值无偏差，且比单独使用基于压力的估计或Goman-Khrabrov模型更精确。这种新方法将提升那些性能依赖于升力的空气动力学系统的性能。
引用
@article{arxiv.2005.01870,
title = {Lift Coefficient Estimation for a Rapidly Pitching Airfoil},
author = {Xuanhong An and David R. Williams and Jeff D. Eldredge and Tim Colonius},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.01870},
year = {2021}
}