自旋進入-退出過程直-發(fā)綜合建模與控制技術研究.pdf

1、為了提高直升機生存能力，自旋著陸訓練在陸航訓練中越來越受到關注。在自旋訓練過程，尤其是自旋恢復過程，渦軸發(fā)動機伴隨著極大范圍且迅速的旋翼負載變化。假使渦軸發(fā)動機在這一過程不能迅速提供足夠扭矩，旋翼轉子將產(chǎn)生較大的瞬態(tài)下垂量，對動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)的安全工作構成威脅。本文從直升機/渦軸發(fā)動機綜合建模與控制的角度，解決上述問題。
　　首先，本文通過改進直升機/渦軸發(fā)動機綜合模型，使其可模擬自旋進入/退出過程直升機/渦軸發(fā)動機綜合系統(tǒng)的動

2、態(tài)變化。通過引入動量功率，建立旋翼轉子動力學方程，求解自旋過程旋翼轉子轉速變化。建立了考慮容積動力學的渦軸發(fā)動機部件級模型，并開展了穩(wěn)態(tài)仿真及動態(tài)開、閉環(huán)仿真試驗。仿真結果表明，所建立的數(shù)學模型在包線范圍內有較好的動靜態(tài)效果。
　　其次，本文提出并設計基于燃油流量和導葉調節(jié)的渦軸發(fā)動機多回路多變量魯棒控制規(guī)律，實現(xiàn)自旋訓練過程中渦軸發(fā)動機扭矩快速響應，同時降低旋翼轉子瞬態(tài)下垂量。采用基于極點配置的H2/H∞魯棒控制算法，提出并設計

3、了基于燃油流量和導葉調節(jié)的渦軸發(fā)動機多回路多變量魯棒控制規(guī)律，使渦軸發(fā)動機在自旋訓練過程中，扭矩快速響應，且旋翼轉子下垂量由5％下降至3%以內，并能夠顯著改善燃油調節(jié)動態(tài)效果。另外，針對自旋過程，采用基于LMI的H2/H∞魯棒控制算法設計基于燃油流量和渦輪放氣調節(jié)的渦軸發(fā)動機多回路多變量魯棒控制規(guī)律，并與基于燃油流量和導葉調節(jié)的多變量多回路魯棒控制規(guī)律進行了對比。
　　最后，針對直升機變旋翼轉速過程渦軸發(fā)動機控制中出現(xiàn)的燃油尖峰較