平面两自由度变形机翼的动力学建模与控制

研究一种两自由度平面变形机翼的动力学建模与控制问题。采用分析力学Lagrange方法建立了变形机翼多刚体动力学模型,模型考虑了机翼前缘所受到的空气动力载荷和外部弹性蒙皮等因素。由于变形机翼是一个强耦合、冗余驱动的非线性多输入多输出系统,采用伪逆法设计冗余驱动系统的控制分配器,采用动态逆方法实现系统精确线性化及两自由度的解耦控制,并与传统PID方法相结合构成了冗余驱动变形机翼的控制系统。通过ADAMS动力学仿真,对所建立的动力学方程进行了模型验证,并通过Matlab控制系统仿真,测试了系统的控制性能。研究结果表明,将Lagrange方法、伪逆法、动态逆控制、传统PID方法相结合可以有效解决平面两自由度冗余驱动变形机翼的动力学与控制的基本问题。

变体飞行器机械机构建模和控制系统设计

主要进行变体飞行器机翼机械机构的动力学建模与控制系统设计。首先基于拉格朗日方程，建立了“滑动蒙皮”中改变机翼面积的两个四杆机构动力学数学模型，并与ADAMS动力学仿真结果进行了对比，验证了数学模型的正确性；对四杆机构的非线性动力学方程进行线性化，并设计了反馈控制器，以实现期望的机翼面积变化。最后通过仿真验证了控制系统设计的有效性。