用于旋翼桨毂主动式吸振器的控制算法.pdf

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1、第49卷第2期2017年4月南Journalof京航空航天大学NanjingUniversityofAeronauticsDOI：10．16356／j．1005—2615．2017．02．007报StrOnaUtlcS用于旋翼桨毂主动式吸振器的控制算法陈新华王华明高亚东(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)V01．49No．2Apr．2017摘要：介绍了一种安装在旋翼桨毂上的主动式吸振器。针对该吸振器中偏心质量块的运动特点，选用直流电机作为驱动器，建立了主动式桨毂吸振器的仿真模型，对其原理进行了研究。以输出力变化幅值及

2、电机需用功率为目标，在吸振器输出力状态改变的情况下，对其过渡阶段角速度进行了优化。在此基础上对一个主动式桨毂吸振器的输出力过渡过程进行了仿真分析，结果表明该控制算法可在较短时间内完成过渡过程，并且最终能够达到减小桨毂振动载荷的要求。关键词：直升机振动控制；主动式吸振器；角速度优化；MatIab／Simulink仿真中图分类号：V214．3文献标志码：A文章编号：l005—2615(2017)02一0195一05COntrolAlgorithmUsedforROtorHubMountedActiVeVibrationAbsOrberCHENXi卵^“口，

3、W-ANGH“ami729，GA0Yrndo行g(NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonRotorcraftAeromechanics，NanjingUniVersityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，2100l6，China)Abstract：Anactivevibratlonabsorbermountedonrotorhublsintroduced．Basedonthemovementchar—acteristicofeccentricmassesofthev

4、ibrationabsorber，the[)Cmotorischosenasdriver，thesimulationmodelofactivevibrationabsorberisestablished，anditsoperatingprincipleisstudied．Whentheoutputforceofvibrationabsorberischanging，theangularvelocityisoptimizedinthetransitionalstage，thusguaranteeingthesmallchangeofoutputforce

5、andrequiredpower．Thesimulationofoutputforcetransi—tionalstageofanactivevibrationabsorberiscarriedout．Theresultsshowthatthecontrolalgorithmcancompletethetransitionalstagewithinashorttime，achievingtheaimofdecreasingthe10adofrotorhubultimately．Keywords：helicoptervibrationcontr01；ac

6、tivevibrationabsorber；angularvelocityoptimization；1Ⅵat—lab／Simulinksimulation直升机旋翼桨毂振动载荷源于其桨叶的复杂受力和运动，该载荷通过旋翼轴、主减速器等结构传到机身，使直升机产生强迫振动响应[1]。控制旋翼振动载荷是降低直升机振动水平的有效途径之一。双线摆吸振器[21具有结构简单、不需要外界输入能量等优点，一些直升机在旋翼桨毂上安装双线摆吸振器用于降低旋翼旋转平面内的振动载荷，但双线摆吸振器的带宽小、重量和阻力较大。中国国内许多学者对其力学模型、减振效率和动力学特性进行了深

7、入研究。随着计算机、传感器、控制等技术的不断发展，目前直升机振动主动控制已成为研究热点。Lord公司针对直升机上乘客和机组人员乘坐区域进行了振动控制研究[3‘5]，研制出的一种安装在机身上，由作动器、中央控制计算机、功率放基金项目：航空科学基金(20145752036)资助项目。收稿日期：2016—12—15；修订日期：2017一03一Ol通信作者：王华明，男，教授，E—mail：hm—wang@nuaa．edu．cn。引用格式：陈新华，王华明，高亚东．用于旋翼桨毂主动式吸振器的控制算法[J]．南京航空航天大学学报，2017，49(2)：195一199

8、．CHENXinhua，WANGHuaming，GA0Yadong．Contr01algo“t