无缝主动变形翼的阵风与机动载荷同时减缓
系统与控制
2021-01-01 v1 系统与控制
摘要
本文研究无缝主动变形翼的阵风与机动载荷同时减缓问题。为实现该目标，提出了带二次规划控制分配与虚拟形状函数的增量非线性动态逆方法（记为 INDI-QP-V）。所设计的控制分配器在满足作动器位置约束、速率约束与相对位置约束的同时给出最优解。虚拟形状函数保证变形翼在每一时刻的平滑性。在存在模型不确定性、外部扰动与控制分配误差的情况下，闭环稳定性在 Lyapunov 意义下得到保证。风洞试验表明，INDI-QP-V 能使无缝翼主动变形以抵抗“1-cos”阵风，同时改变展向升力分布。尽管存在意外的作动器故障与非线性间隙，翼根剪力与弯矩均减缓了 44% 以上。此外，在试验过程中，所有输入约束均得到满足，翼形始终平滑，控制律实时执行。而且，与线性二次高斯（LQG）控制相比，INDI-QP-V 的硬件实现更为容易；INDI-QP-V 的鲁棒性能也更优。
引用
@article{arxiv.2012.14520,
title = {Seamless Active Morphing Wing Simultaneous Gust and Maneuver Load Alleviation},
author = {Xuerui Wang and Tigran Mkhoyan and Iren Mkhoyan and Roeland De Breuker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.14520},
year = {2021}
}
备注
26 pages, 14 figures