本文關(guān)鍵詞：基于直升機(jī)氣動力學(xué)方程的旋翼系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

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【摘要】：在直升機(jī)旋翼系統(tǒng)的設(shè)計中,旋翼槳葉的穩(wěn)定性和可控性是重要的考慮因素之一。本篇文章基于直升機(jī)空氣動力學(xué)中旋翼系統(tǒng)槳葉的揮舞變距耦合運(yùn)動的理論方程,在其特殊飛行狀態(tài)下(即懸停)建立旋翼系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,利用MATLAB軟件簡化計算過程得出其在特征矩陣方程下的解值并繪制相對的零級圖來更加直觀的判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文通過改變建立的模型中槳葉的某些主要設(shè)計參數(shù)變量來分析觀察直升機(jī)在懸停飛行狀態(tài)中的穩(wěn)定性,這里主要討論揮變度Kp對旋翼模型穩(wěn)定性能的影響,并得出相應(yīng)的設(shè)計改進(jìn)結(jié)論。文章的第四部分主要結(jié)合控制工程中所學(xué)到的現(xiàn)代控制系統(tǒng)理論,在已建立的旋翼模型的基礎(chǔ)上,利用閉環(huán)系統(tǒng)的特性和功能設(shè)計反饋校正補(bǔ)償器,將模型一的不穩(wěn)定狀態(tài)通過整個系統(tǒng)控制器的設(shè)置轉(zhuǎn)從而變得穩(wěn)定。本文通過對直升機(jī)旋翼系統(tǒng)槳葉揮變耦合運(yùn)動方程的理論分析出發(fā),不僅僅考慮從改變其外型設(shè)計參數(shù)入手,同時還利用計算機(jī)系統(tǒng)研制能控制其內(nèi)部硬件的補(bǔ)償校正器,從多個方面提高直升機(jī)在懸停狀態(tài)下槳葉運(yùn)動的穩(wěn)定性。面對直升機(jī)旋翼在飛行過程中復(fù)雜的運(yùn)動形式和外界工況要求,現(xiàn)有的研究工作是建立在特殊理想條件下對旋翼槳葉運(yùn)動展開的理論分析,還是不足以解決實(shí)際面臨的一些實(shí)際問題。然而今后工作將主要集中在前飛工況下的穩(wěn)定性研究和更高精度控制系統(tǒng)的研發(fā),已繼續(xù)證實(shí)本文的研究方法和設(shè)計思路在直升機(jī)穩(wěn)定性分析中的普遍適用性。
【關(guān)鍵詞】：直升機(jī) 旋翼 槳葉 揮舞變距耦合運(yùn)動 穩(wěn)定性 控制系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V275.1
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 選題的背景及現(xiàn)實(shí)意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀發(fā)展10-12
• 1.3 本文的研究方法和特點(diǎn)12-13
• 1.4 本文的創(chuàng)新點(diǎn)13-15
• 第二章 直升機(jī)旋翼模型15-32
• 2.1 直升機(jī)槳葉類型和外觀分類15-18
• 2.1.1 旋翼槳葉的結(jié)構(gòu)類型15-16
• 2.1.2 直升機(jī)的翼型外觀分類16-18
• 2.2 直升機(jī)旋翼的空氣動力學(xué)18-26
• 2.2.1 引言18-19
• 2.2.2 旋翼槳葉的基本運(yùn)動19-20
• 2.2.3 直升機(jī)旋翼槳葉的基本氣動力學(xué)20-22
• 2.2.4 旋翼的揮舞運(yùn)動和變距運(yùn)動22-25
• 2.2.5 懸停狀態(tài)下槳葉氣動方程的分析25-26
• 2.3 風(fēng)洞試驗(yàn)26-29
• 2.4 數(shù)學(xué)模型的建立29-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 揮舞/變距耦合運(yùn)動的穩(wěn)定性分析32-42
• 3.1 旋翼槳葉的不穩(wěn)定性問題32-33
• 3.2 借助MATLAB軟件的建模計算與分析33-36
• 3.2.1 MATLAB編程軟件簡介33-34
• 3.2.2 MATLAB程序編寫34
• 3.2.3 MATLAB運(yùn)行結(jié)果分析34-36
• 3.3 特定參數(shù)變量對旋翼系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響36-40
• 3.3.1 幾種主要?dú)鈩恿W(xué)參數(shù)的介紹36-38
• 3.3.2 分析變量參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響38-40
• 3.4 揮舞變距耦合度Kp(δ3)40-42
• 第四章 建立槳葉耦合運(yùn)動的閉環(huán)控制系統(tǒng)42-54
• 4.1 現(xiàn)代控制系統(tǒng)理論42-45
• 4.1.1 現(xiàn)代控制理論的發(fā)展和意義42-43
• 4.1.2 現(xiàn)代控制系統(tǒng)的設(shè)計概論43-45
• 4.2 反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性45-49
• 4.2.1 引言45-46
• 4.2.2 閉環(huán)反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性判定方法46-47
• 4.2.3 補(bǔ)償器的設(shè)計47-49
• 4.3 模型一的控制系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例49-52
• 4.4 結(jié)論52-54
• 第五章 總結(jié)與展望54-57
• 5.1 總結(jié)54-55
• 5.2 展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 附錄61-63
• 致謝63

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曹義華;旋翼渦尾流與下洗流場的計算方法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2000年02期

2 李新民;劉正江;;在旋翼試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)同方位采集數(shù)據(jù)的方法[J];直升機(jī)技術(shù);2002年02期

3 陳維芹,徐國華,梅衛(wèi)勝;懸停狀態(tài)直升機(jī)剪刀式旋翼的試驗(yàn)研究[J];流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)與測量;2002年01期

4 高亞東,張曾，

本文編號：886565