空气动力学学报
空氣動力學學報
공기동역학학보
ACTA AERODYNAMICA SINICA
2014年
1期
92-95,108
,共5页
达兴亚%陶洋%赵忠良%马晓永
達興亞%陶洋%趙忠良%馬曉永
체흥아%도양%조충량%마효영
虚拟飞行%计算流体力学%配平飞行%PID控制%优化
虛擬飛行%計算流體力學%配平飛行%PID控製%優化
허의비행%계산류체역학%배평비행%PID공제%우화
virtual flight%CFD%trimmed flight%PID control%optimization
传统基于建模仿真的控制系统检验方法受建模质量的影响,在非定常效应较强时很难得出准确结果.为此,采用基于CFD的虚拟飞行数值模拟方法检验和优化控制系统.首先介绍了数值模拟方法,进行了纵向开环控制飞行模拟,结果与气动力建模仿真结果、风洞试验结果吻合较好,共同验证了计算方法和气动力模型.针对迎角拉起设计了PID控制器,阶跃响应仿真结果表明控制器具有良好的动态性能,然后进行了数值模拟验证,结果表明迎角超调量超过50％、调节时间1.7s.通过试探法对控制参数进行了优化改进,将超调量减小到14％,调节时间减小到1.18s,动态性能显著提高.分析表明,受控时尾舵角速度达到200°/s,非定常效应强,线性气动力模型不能精确描述这些过程,造成了仿真结果的差异;虚拟飞行数值模拟技术在控制律检验和优化上可以起到关键作用.
傳統基于建模倣真的控製繫統檢驗方法受建模質量的影響,在非定常效應較彊時很難得齣準確結果.為此,採用基于CFD的虛擬飛行數值模擬方法檢驗和優化控製繫統.首先介紹瞭數值模擬方法,進行瞭縱嚮開環控製飛行模擬,結果與氣動力建模倣真結果、風洞試驗結果吻閤較好,共同驗證瞭計算方法和氣動力模型.針對迎角拉起設計瞭PID控製器,階躍響應倣真結果錶明控製器具有良好的動態性能,然後進行瞭數值模擬驗證,結果錶明迎角超調量超過50％、調節時間1.7s.通過試探法對控製參數進行瞭優化改進,將超調量減小到14％,調節時間減小到1.18s,動態性能顯著提高.分析錶明,受控時尾舵角速度達到200°/s,非定常效應彊,線性氣動力模型不能精確描述這些過程,造成瞭倣真結果的差異;虛擬飛行數值模擬技術在控製律檢驗和優化上可以起到關鍵作用.
전통기우건모방진적공제계통검험방법수건모질량적영향,재비정상효응교강시흔난득출준학결과.위차,채용기우CFD적허의비행수치모의방법검험화우화공제계통.수선개소료수치모의방법,진행료종향개배공제비행모의,결과여기동력건모방진결과、풍동시험결과문합교호,공동험증료계산방법화기동력모형.침대영각랍기설계료PID공제기,계약향응방진결과표명공제기구유량호적동태성능,연후진행료수치모의험증,결과표명영각초조량초과50％、조절시간1.7s.통과시탐법대공제삼수진행료우화개진,장초조량감소도14％,조절시간감소도1.18s,동태성능현저제고.분석표명,수공시미타각속도체도200°/s,비정상효응강,선성기동력모형불능정학묘술저사과정,조성료방진결과적차이;허의비행수치모의기술재공제률검험화우화상가이기도관건작용.
