隨著大飛機研制的需要對能為飛行器的研制提供重要依據(jù)的風(fēng)洞試驗馬赫數(shù)控制精度提出了苛刻的要求,但目前已有的控制方法在變馬赫數(shù)試驗中存在調(diào)節(jié)時間過長、超調(diào)量過大,吹風(fēng)試驗成本過高的缺點。考慮到預(yù)測控制基于預(yù)測的未來時刻控制偏差優(yōu)化控制率,有能力實現(xiàn)快速高精度控制,因此,本文以暫沖型跨聲速風(fēng)洞為對象,研究使用預(yù)測控制實現(xiàn)快速高精度的風(fēng)洞流場控制。通過分析,選擇適用范圍更廣的廣義預(yù)測控制算法實現(xiàn)風(fēng)洞流場高精度的控制。該算法實現(xiàn)的關(guān)鍵在于預(yù)測模型的建立即模型結(jié)構(gòu)、階次及時滯的確定以及對算法中相關(guān)參數(shù)的整定:(1)好的模型結(jié)構(gòu)能夠描述對象實際特性,為快速高精度控制的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。在風(fēng)洞流場控制結(jié)構(gòu)中引入主引壓力回路,能在降低控制難度的同時消除氣源壓力下降帶來的時變影響。被控量選為總壓和靜壓,降低馬赫數(shù)直接控制增加的系統(tǒng)非線性。由于在工況點附近風(fēng)洞流場可近似為線性系統(tǒng),因此選用線性的模型,相比較于CARMA模型,CARIMA模型具有消除靜差的作用且更接近實際對象特性,而對角的CARIMA模型還具有近似解耦的能力能夠減弱風(fēng)洞耦合的影響,因此選用對角的兩入兩出CARIMA模型作為風(fēng)洞流場預(yù)測模型的結(jié)構(gòu);...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 暫沖型跨聲速風(fēng)洞及風(fēng)洞試驗
        1.2.1 暫沖型跨聲速風(fēng)洞的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 暫沖型跨聲速風(fēng)洞吹風(fēng)試驗
        1.2.3 風(fēng)洞試驗的主要參數(shù)
    1.3 風(fēng)洞控制的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
    1.4 廣義預(yù)測控制的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的工作內(nèi)容和主要安排
第2章 廣義預(yù)測控制
    2.1 預(yù)測控制基本原理
    2.2 風(fēng)洞流場動態(tài)特性分析
    2.3 廣義預(yù)測控制基本原理
        2.3.1 預(yù)測模型
        2.3.2 滾動優(yōu)化
        2.3.3 反饋校正
    2.4 本章小結(jié)
第3章 風(fēng)洞流場預(yù)測控制器的設(shè)計
    3.1 預(yù)測模型的結(jié)構(gòu)
    3.2 預(yù)測模型的階次
        3.2.1 典型的確定階次方法介紹
        3.2.2 基于FNN算法確定變量階次
        3.2.3 實驗與分析
    3.3 預(yù)測模型的時滯
        3.3.1 典型時滯確定方法介紹
        3.3.2 基于最小二乘法時滯的確定
    3.4 參數(shù)整定
    3.5 風(fēng)洞控制系統(tǒng)仿真平臺簡介
    3.6 風(fēng)洞流場性能指標
    3.7 預(yù)測控制器有效性驗證
    3.8 本章小結(jié)
第4章 風(fēng)洞流場自適應(yīng)預(yù)測控制器的設(shè)計
    4.1 變工況風(fēng)洞動態(tài)特性分析
    4.2 典型自適應(yīng)控制系統(tǒng)介紹
    4.3 自適應(yīng)廣義預(yù)測控制
    4.4 自適應(yīng)預(yù)測控制有效性驗證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝



本文編號：3873162