基于在线辨识电控旋翼桨距控制的研究

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1、NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringStudyoftheElectricallyControlledRotorBladepitchControlbasedononlineidentificaitonAThesisinScienceandTechnologyofAeronauticsandAstronauticsbyDongWeishengAdvisedbyAssociateProf.LuYangSubmittedinPartia

2、lFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2013承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的

3、学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要电控旋翼是一种新概念旋翼操纵系统，代表了新一代旋翼的发展方向。本文针对电控旋翼桨距的自适应控制问题进行了相关研究，分别在时域和频域内利用相应的在线辨识方法开展了桨距控制的研究工作，还研究并验证了电控旋翼同时实现旋翼主操纵和高阶谐波减振的可行性。本文主要研究内容包括：（1）为了提高原有的电控旋翼桨距时域自适应控制算法辨识环节误差信号的准确性和抗噪声能力，分别提出了缩放因子法和约束权函数法，进一步提出了桨距频域自适应控制算法，并通过理论建模对所提出的控制算法的收敛性进行了分析。（2）基于Matlab

4、/Simulink建立了上述各种控制算法的仿真模型，分别验证了时域和频域桨距控制算法的正确性和有效性，总结了控制算法中重要参数对控制效果的影响，为试验研究奠定了基础。（3）为验证所提出的桨距控制算法，基于F2812DSP和Labview开发了一套测控软件。在电控旋翼试验台上进行了悬停状态下的桨距控制试验研究，对比分析了时域和频域两种桨距控制算法的优缺点。（4）针对电控旋翼同时实现旋翼主操纵和高阶谐波主动减振的要求，提出了基于FX-LMS的电控旋翼高阶谐波时域自适应控制律和基于全局辨识的高阶谐波频域自适应控制律，完成了理论推导和仿真研究。最后在悬停状态下开展了高阶谐波时域自

5、适应控制律主动减振试验，试验结果证明了利用电控旋翼同时实现主操纵和高阶谐波减振的可行性。关键词：电控旋翼，后缘襟翼，自适应滤波，桨距控制，高阶谐波主动控制,最优控制i基于在线辨识的电控旋翼桨距控制研究AbstractTheElectricallyControlledRotor(ECR),orso-calledSwashplatelessRotor,isanewconceptrotorsystem,andrepresentsthedevelopmentdirectionofanewgenerationrotor.Inthisdissertation,researchwork

6、sontheadaptivecontroloftheECRpitchwerecarriedout,whichmainlymadeuseofonlineidentificationmethodresearchthebaldepitchcontrolintimedomainandfrequencydomain.Theprimarycontrolandhigherharmonicscontrol(HHC)vibrationcapabilityofECRwereverificated.(1)Theimprovedalgorithmswhicharescalingfactormet

7、hodandconstrainedweightfunctionmethodcanenhanceaccuracyoftheidentificationandrobustnessandstabilityofthecontrolalgorithm,thenthefrequencypitchadaptivecontrolwasproposed,convergenceofthecontrolalgorithmweretheoreticallydeductedandanalyzed.(2)Thesimulationarithmeticof