机翼颤振的鲁棒自适应切换控制

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1、第31卷第2期航空学报V01．31No．22010年2月ACTAAERoNAUTlCAETASTRONAUTlCAS1NICAFeb．2010文章编号：1000—6893(2010)02—0327-08机翼颤振的鲁棒自适应切换控制侯砚泽1，王青1，李广1，董朝阳2(1．北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191)(2．北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191)ActiveFlutterSuppressionBasedonRobustAdaptiveSwitchingControlHouYanzel，WangQin91。LiGua

2、n91，DongChaoyan92(1．SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)(2．SchoolofAeronauticScienceandEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)摘要：将机翼颤振问题对应的气动伺服弹性系统动态，看做沿飞行轨迹或特定飞行

3、动作的若干模型的连续切换，引入切换系统描述其包线内的动态特性。进而，基于多Lyapunov函数方法和模型参考自适应控制(MRAC)理论，提出一种机翼颤振鲁棒自适应切换控制方案。该方案允许不同速度设计点的模型及对应控制器进行快速切换，以全面覆盖飞行包线内的系统动态，获得良好的机翼颧振主动抑制效果，有效规避自适应控制需要参数缓慢变化的缺陷。同时，构建Lure-Postnikov形式的Lyapunov函数，采用多Lyapunov函数方法，以线性矩阵不等式的形式，推导闭环切换系统为有界MRAC系统的充分条件，确保飞行包线内颤振抑制的全局稳定性。关键词：颤振主动抑制

4、；切换系统；自适应控制系统；超稳定性；稳定性分析中图分类号：V214．33；TP273文献标识码：AAbstract：Theflutterofafoilwithaeroelasticandservosystemdynamicsisregardedasthecontinuousswitch—ingsofaseriesofmodelsontheflighttrajeetoryorspecificflightactions，andtheswitchedsystemisintro—ducedtOdescribethedynamiccharacteristicswi

5、thintheflightenvelope．Thenarobustadaptiveswitchingcon—trolschemeforactivefluttersuppressionispresentedbasedonmultipleLyapunovfunctionsandthemodelref-ereneeadaptivecontrol(MRAC)methodology．Fastswitchingsbetweenthemodelsofdifferentspeedpointsandtheircorrespondingcontrollersareallowe

6、dtOcoverthesystemdynamicswithintheflightenvelope，aswellaseffectivelyavoidthedisadvantageofadaptivecontrolfordemandingslow-varyingparameters．Furthermore,usingtheLure-PostnikovLyapunovfunction，asufficientconditionvialinearmatrixinequationsisdeduced，whichguaranteesthattheclosed-loops

7、witchedsystemisaboundedMRAC，andtherebyensurestheglobalstabilitywithintheflightenvelope．Keywords：activefluttersuppression；switchedsystems；adaptivecontrolsystems；hyperstability；stabilityanalysis机翼颤振主动抑制对应着复杂的伺服气动弹性系统，不同飞行速度下气动特性明显不同，自适应控制作为一种可有效处理系统参数时变的控制方法，在机翼颤振抑制研究中得到了广泛应用‘卜引。自适应

8、控制方法可以较好地抑制机翼颤振，但仍存在如下问题：①现代高性能飞行