电控旋翼主动振动与噪声控制技术研究

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1、中图分类号：V249论文编号：102870118-S198学科分类号：082501硕士学位论文电控旋翼主动振动与噪声控制技术研究研究生姓名卫瑞智学科、专业飞行器设计研究方向直升机动力学与控制指导教师陆洋副教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringStudyoftheElectricallyControlledRotorSimultaneousVibrationandNoiseReductionA

2、ThesisinScienceandTechnologyofAeronauticsandAstronauticsbyRuizhiWeiAdvisedbyAssociateProf.YangLuSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018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

3、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由于取消了自动倾斜器，每一片桨叶的桨距不再受制于其约束，可以进行独立控制。不仅能替代自动倾斜器实现1Ω的旋翼主操纵，也可以同时施加kΩ的高阶谐波桨距控制用于旋翼的振动与噪声控制。本文即针对电控旋翼的振动与噪声主动控制技术进行研究，主要研究工作包括以下内容：（1）以桨毂通过频率振动水平最低，旋翼

4、噪声最小为优化目标，借鉴直升机主动振动控制技术中的自适应控制方法，建立了二次最优目标性能函数及电控旋翼的全局模型，采用卡尔曼滤波算法对系统控制通道的数学模型进行在线辨识，提出了电控旋翼减振/降噪的主动控制方法，并对算法的收敛性及鲁棒性进行了分析。（2）基于MATLAB对所提出的主动控制算法进行了仿真研究。首先基于试验测试数据，采用参数估计方法得到控制通道的数学模型，进一步基于试验获得的无控数据进行了电控旋翼减振降噪的仿真，通过仿真验证了控制算法的可行性和有效性。并重点分析了控制算法中相关权系数、辨识方差初值对控制效果的影响。（3）设计了可行的电控旋翼振动与噪声主动控制试验方案，基于TI

5、C2000处理器完成了主动控制算法的代码实现，完善了电控旋翼振动与噪声测控上位机软件，并对软硬件开发中的若干关键技术问题进行了分析。（4）基于已有的电控旋翼综合试验台，开展了悬停状态和风洞条件下的斜下降状态电控旋翼振动与噪声主动控制试验。通过对试验结果的对比分析，表明基于本文所提出的主动控制方法，可以单独或同时实现电控旋翼的减振降噪。关键词：电控旋翼，后缘襟翼，振动，噪声，主动控制，试验i电控旋翼主动振动与噪声控制技术研究AbstractTheElectronicallyControlledRotorsWiththeautomaticreclinereliminated,thepitc

6、hofeachbladeisnolongerconstrainedbyitandcanbeindependentlycontrolled.Notonlycanreplacetheautomatictilterstoachieve1ΩRotormaincontrol,youcanalsoapplykΩHigh-orderharmonicpitchcontrolforrotorvibrationandnoisecontrol.Inthispaper,aimingattheactivevibrationandnoisecontroltechnologyofelectronicallycont

7、rolledrotor,themainresearchworkincludesthefollowingcontents:(1)Inordertooptimizetheobjectiveofminimizingthefrequencyofhub-passingvibrationandminimizingtheloadnoiseintherotorplane,thequadraticoptimaltargetperformancefunctiona