含时滞反馈控制的二元机翼气动弹性系统的稳定性分析

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhenyf
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主动控制已逐渐成为机翼颤振抑制的一种主流方法。由于控制环节的时滞通常是小量,人们常常将其忽略。但最近的研究表明,微小的时滞也会显著降低颤振速度,这对飞机飞行安全造成严重影响。本文以含有时滞反馈控制的两自由度二元机翼闭环系统为例,分析时滞正负反馈对系统稳定性的影响。首先,我们在第一章介绍了本文的研究背景以及国内外研究现状。进而在第二章简要介绍了稳定性切换方法、DDE-BIFTOOL程序包的应用以及Routh-Hurwitz稳定性判据。其次,在第三章至第五章,首先采用稳定性切换方法分别确定了时滞位移、速度、加速度控制下闭环系统稳定性随时滞的变化情况,得到了稳定性区间和不稳定区间,进而调用Matlab程序包DDE-BIFTOOL计算其最大实部特征根,分析时滞对系统稳定性的影响,对比时滞位移、速度、加速度正负反馈的控制效果。对比研究表明,时滞位移正反馈的控制效果明显优于时滞位移负反馈,其优越性表现在,既能用较小的时滞量去镇定二元机翼闭环系统的颤振运动并改善其稳定性,又能在较大的可容许的时滞范围内来镇定系统,另外正反馈控制下闭环系统的最大实部特征根的实部极小值明显小于负反馈控制下闭环系统的最大实部特征根的实部极小值,即正反馈能更快地镇定系统的不稳定运动。而对于时滞速度、时滞加速度控制来说,却是负反馈优于正反馈。对时滞加速度反馈来说,微小的反馈增益和很小的时滞量即可使闭环系统稳定,从而需要很小的能量即可实现控制目标。最后在第六章对全文工作进行了总结,并对进一步的研究提出了自己的看法。
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