压电纤维复合材料驱动的机翼动态形状控制

• 作者: 吴志刚 周文雅 王晓明
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 柔性机翼 压电纤维复合材料 宏纤维复合材料 气动弹性 前馈控制 二次规划
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行器总体设计
• 页码范围: 154-162
• 页数: 9页
• 分类号: V214.3
• 字数: 5455字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2016.0207

摘要

利用压电材料实现柔性机翼的主动形状控制,能够有效提高机翼结构效率和气动性能;要实现连续、光滑的高精确形状控制效果,机翼变形过程必须满足一定的动态要求.本文利用在上下翼面反对称铺设的新型压电纤维复合材料--宏纤维复合材料(MFC)提供驱动力矩,研究了机翼扭转变形的前馈轨迹跟踪控制.首先建立了机翼结构有限元模型和气动力载荷模型,采用载荷比拟法得到MFC作动器的控制载荷向量,给出了气动弹性控制方程及其状态空间表达形式.为跟踪预设的变形参考轨迹,以跟踪误差的时域积分为目标函数,对MFC作动器的电压加载历程进行了优化设计.结果表明,采用规划后的电压加载历程,机翼气动弹性响应很好地跟踪了预期参考轨迹,实现了连续、光滑的动态形状控制效果,提高了控制精度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王晓明	大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室	63	856	18.0	26.0
2	吴志刚	大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室	81	421	8.0	17.0
6	周文雅	大连理工大学航空航天学院	15	32	3.0	5.0