柔性翼微型飞行器垂直阵风响应特性的实验研究

微型飞行器因其体积小、重量轻、使用灵活、成本低,广泛应用于军民领域的侦查、通讯、搜救等领域。在制约微型飞行器发展的诸多因素中,阵风对微型飞行器的稳定、安全飞行影响很大。在南京航空航天大学非定常风洞内,研制了一套垂直阵风装置,进行了垂直阵风的流场测试。设计制作了一种柔性翼微7型飞行器,并制作了刚性翼与其对比,在国内首次进行了微型飞行器垂直阵风实验。结果表明:柔性翼能够提高微型飞行器的失速迎角,且具有更好的纵向稳定性,有一定的垂直阵风缓和能力,有利于安全、稳定飞行。

飞机迎角在垂直阵风干扰中的卡尔曼滤波估计

在阵风条件下,为了抑制飞机的附加载荷并改善乘坐品质,需要得到飞机的迎角状态。以某大型运输机为例,通过卡尔曼滤波方法,将飞机法向过载和俯仰角速度综合进飞机的操纵输入来估计垂直阵风条件下的飞机迎角,并进行了仿真。结果表明,在垂直阵风干扰条件下,采用卡尔曼滤波方法能获得迎角状态的良好估计。

基于IWOABC的垂直阵风减缓控制律设计

以某大型飞机为对象,在垂直阵风干扰的情况下,提出一种新的阵风减缓控制律设计方案。首先,在阵风减缓控制系统的功能实现上,采用闭环控制方案;然后,在阵风和飞机综合模型的基础上,利用法向加速度反馈驱动副翼实现载荷减缓,采用俯仰角速率偏转升降舵实现飞机的稳定控制;最后,引入杂草入侵机制改进人工蜂群算法,用改进后的算法对阵风减缓系统进行控制律参数设计。仿真结果表明,改进后的算法明显优于原始算法,提出的控制系统能够有效减缓阵风产生的附加过载。