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论文类型：期刊论文

发表时间：2016-07-21

发表刊物：航空学报

收录刊物：EI、CSCD

卷号：38

期号：1

页面范围：154-162

ISSN号：1000-6893

关键字：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

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.