本文關鍵詞：分布式結構變形翼的控制研究

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【摘要】：傳統(tǒng)的固定翼飛機無法滿足多任務飛行的需要。伴隨新型智能材料與結構技術以及分布式控制技術的發(fā)展,變形翼飛機的研究引起了越來越多的關注。變形翼飛機可以實時改變機翼形狀以在多種飛行環(huán)境及飛行任務中達到最佳的飛行性能。本文針對一種新型分布式結構變形翼進行動力學建模與動態(tài)形狀控制研究。首先,基于整體張拉結構設計了一種分布式結構的變形翼,并對其建立了動力學模型。研究了二單元張拉整體結構的矢量力學和分析力學兩種動力學建模方法。兩種建模方法得到了一致的建模結果。以二單元張拉整體結構設計以及分析力學方法建模為基礎,設計了分布式結構變形翼,并對其建立了非線性動力學模型,為控制研究奠定了基礎。然后,基于分布式結構變形翼的非線性動力學模型,研究了非線性控制方法。分別設計了動態(tài)逆反饋線性化控制器和基于濾波器的滑�？刂破�,并從理論推導上證明了兩種控制器的穩(wěn)定性。對非線性控制器進行了仿真驗證,在系統(tǒng)不包含不確定項和擾動項的情況下,兩種非線性控制器都能起到很好的控制效果。進一步對系統(tǒng)包含不確定項和小擾動的情況進行了仿真。結果表明在這種情況下,動態(tài)逆反饋線性化控制器不能使系統(tǒng)穩(wěn)定,而基于濾波器的滑模控制器體現(xiàn)出較強的魯棒性。最后,研究了分布式結構變形翼的協(xié)同控制問題�；�"模糊理論,對分布式結構變形翼建立了"模糊模型。根據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定性判據(jù)和極點配置理論設計了"模糊控制器。從理論上證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并通過仿真驗證了所設計的"模糊控制器的有效性以及魯棒性。進一步,在"模糊控制器中增加協(xié)調(diào)項,設計了分布式結構變形翼協(xié)同控制器,通過仿真驗證了該控制器的有效性。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V249.1

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本文編號：1161147