考虑非理想噪声干扰的直升机飞行动力学模型辨识方法

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1、第48卷第2期2016年4月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsDOI：10．16356／j．1005—2615．9016．02．012V01．48No．2Apr．2016考虑非理想噪声干扰的直升机飞行动力学模型辨识方法周攀吴伟(南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室，南京，210016)摘要：利用MATLAB／SIMULINK平台搭建了直升机仿真实验系统，并以UH一60直升机为对象实现了考虑非理想噪声干扰的仿真飞行实验。建立了非理想噪声数学模型并基于增

2、广最小二乘法设计了一套同时考虑模型参数和噪声参数的综合辨识算法，在此基础上，利用仿真实验数据实现了UH一60直升机纵向飞行动力学模型的辨识与验证。最后，通过与普通最小二乘法的对比验证了本文方法的优越性。关键词：直升机；飞行动力学；系统辨识；非理想噪声中图分类号：V212．4文献标志码：A文章编号：1005—2615(2016)02—0224—06HelicopterFlightDynamicsModelIdentificationMethodwithNon—idealNoiseZhOUPan。W甜T矿8i(NationalKeyLaboratoryo

3、fScienceandTechnology0nRotorcraftAeromechanics，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：AsimulationsystemforhelicoptersisestablishedinMATLAB／SIMULINKplatform，andtheflightsimulationtestofaUH一60helicopterconsideringthenon—idealnoiseisimplemented．A

4、mathe—maticalmodelofthenon—idealnoiseisbuilt，andacomprehensiveidentificationmethodisdesignedbasedontherecursiveextendedleastsquareswhichcanidentifythemodelparametersandnoiseparame—terssimultaneously．TheidentificationandverificationofthelongitudinalflightdynamicsmodelofaUH一60hel

5、icopterarerealizedbyusingthesimulationtestdata．Finally，theproposedmethodiscom—paredwiththeleastsquaremethod．Resultsprovethesuperiorityofthemethod．Keywords：helicopter；flightdynamics；systemidentification；non—idealnoise直升机相对于固定翼飞机具有垂直升降，全地形作战，近地飞行的独特优势，它的这些特点使之成为一种“万用”的交通工具[1≈j。但是

6、，由于旋翼气动特性与机身结构的复杂性，直升机又具有振动大、噪声水平高等缺点，这无疑对直升机飞行动力学的建模带来了很大的困难。系统辨识的建模方法为提高直升机飞行动力学模型的精度提供了有效的技术手段L3]，这种方法是根据飞行试验得到的输入输出数据建立系统的数学模型，其特点是不需要知道对象详细的物理细节。从20世纪50年代开始，飞行器飞行动力学就开始使用系统辨识的方法进行数学建模，然而，直到20世纪60年代末70年代初，系统辨识方法才开始在直升机飞行动力学建模中得到应用[4]。文基金项目：国家自然科学基金(61503183)资助项目；航空科学基金(2015

7、ZA52002)资助项目；江苏省高校优势学科建设工程资助项目。收稿日期：2015—10—01；修订日期：2016-01—01通信作者：吴伟，男，讲师，E-mail：scorpio—nuaa@nuaa．edu．ca。引用格式：周攀，吴伟．考虑非理想噪声干扰的直升机飞行动力学模型辨识方法EJ]．南京航空航天大学学报，2016，48(2)：224—229．ZhouPan，WuWei．Helicopterflightdynamicsmodelidentificationmethodwithnon-idealnoise[J]．JournalofNanjingU

8、niversityofAeronautics＆Astronautics，2016，48(2)：224—229