[发明专利]一种弹性飞翼布局飞机阵风减缓控制器参数优化方法

摘要

本发明涉及一种弹性飞翼布局飞机阵风减缓控制器参数优化方法，属于飞机气动弹性设计领域。所述方法包括首先选择作为阵风减缓控制器输入的若干个机体运动量，以及确定阵风减缓控制器的通道个数；之后构建由滤波器阻尼系数构成的滤波器表达式，并由所述滤波器表达式与所述机体运动量输入信号的控制增益参数建立所述阵风减缓控制器的传递函数矩阵；最终通过多目标优化问题，设置若干个优化目标，优化待求参数，所述待求参数包括所述滤波器阻尼系数及所述控制增益参数，通过该方法保留对飞机阵风响应贡献较大的模态振动信息进入控制回路，在确保阵风减缓效果的同时，有效降低发生不利气动伺服弹性耦合的概率。

主权项

1.一种弹性飞翼布局飞机阵风减缓控制器参数优化方法，其特征在于,包括:S1、选择作为阵风减缓控制器输入的若干个机体运动量；S2、确定阵风减缓控制器的通道个数；S3、计算无控飞机的任一机体运动量对连续阵风输入的功率谱密度函数，并在所述功率谱密度函数对应的功率谱密度曲线中自起始点开始选择至少一个峰值；S4、对所述阵风减缓控制器的任一通道，构建在前一步所选峰值的峰值频率下由滤波器阻尼系数构成的滤波器表达式；S5、由所述滤波器表达式与所述机体运动量输入信号的控制增益参数建立所述阵风控制减缓控制器的传递函数矩阵；S6、根据所述传递函数矩阵设置若干个优化目标，优化待求参数，所述待求参数包括所述滤波器阻尼系数及所述控制增益参数，在步骤S6中，所述优化过程包括：T1、随机生成第一代染色体种群P0，染色体为优化变量X；T2、计算P0中个体的优化目标的函数值，并根据个体的幅值和相位裕度设计罚函数，修正个体适应度；T3、将P0中个体按照其适应度进行非支配排序，计算同一非支配层级中个体拥挤度；T4、从P0中优先选择非支配层级编号小的个体生成新种群P1，所述P1种群内个体数目为P0内个体数目的一半；T5、对种群P1中的个体进行交叉、变异操作，生成个体规模与P0相同的新种群Q0；T6、计算种群Q0中个体的目标函数值，采用步骤T2的方法计算种群Q0中个体的适应度；T7、种群P0和Q0合并组成新种群Q1，对Q1中的个体进行非支配排序和并计算个体拥挤度，并优先选择Q1中的个体的非支配层级编号小的个体生成新种群Q2，所述Q2种群内个体数目与P0内的个体数目相同；T8、重复步骤T3‑T7，直至达到给定的最大进化代数，优化出待求参数。