| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 主要符号表 | 第19-21页 |
| 1 绪论 | 第21-39页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第21-23页 |
| 1.2 机翼主动气动弹性控制研究概述 | 第23-27页 |
| 1.3 大展弦比机翼气动弹性建模 | 第27-28页 |
| 1.3.1 气动弹性建模理论概述 | 第27页 |
| 1.3.2 大展弦比机翼气动弹性建模 | 第27-28页 |
| 1.4 压电驱动柔性机翼的优化设计 | 第28-34页 |
| 1.4.1 机翼气动弹性裁剪 | 第28-30页 |
| 1.4.2 压电作动器优化配置 | 第30-32页 |
| 1.4.3 结构/作动器一体化设计 | 第32-34页 |
| 1.5 压电驱动的柔性机翼主动控制技术 | 第34-36页 |
| 1.5.1 振动主动控制 | 第34-35页 |
| 1.5.2 变形主动控制 | 第35-36页 |
| 1.6 本文研究思路与研究内容 | 第36-39页 |
| 2 压电驱动柔性翼面的结构/气动/控制耦合动力学建模 | 第39-57页 |
| 2.1 引言 | 第39页 |
| 2.2 模型描述 | 第39-41页 |
| 2.3 结构有限元模型 | 第41-46页 |
| 2.3.1 本构方程 | 第41-42页 |
| 2.3.2 有限元离散 | 第42-43页 |
| 2.3.3 单元动力学方程 | 第43-44页 |
| 2.3.4 压电驱动的载荷比拟法 | 第44-46页 |
| 2.3.5 整体动力学方程 | 第46页 |
| 2.4 有限元模型验证 | 第46-50页 |
| 2.4.1 模态分析结果 | 第47-49页 |
| 2.4.2 MFC驱动铝板的静态变形试验 | 第49-50页 |
| 2.5 非定常气动力载荷 | 第50-53页 |
| 2.5.1 Theodorsen非定常气动力模型 | 第51-52页 |
| 2.5.2 时域非定常气动力表达式 | 第52-53页 |
| 2.6 结构/气动/控制耦合动力学模型 | 第53-56页 |
| 2.6.1 耦合动力学模型 | 第53页 |
| 2.6.2 模型降阶 | 第53-54页 |
| 2.6.3 状态空间模型 | 第54-56页 |
| 2.7 本章小结 | 第56-57页 |
| 3 作动器优化配置与结构/作动器一体化设计 | 第57-90页 |
| 3.1 引言 | 第57-58页 |
| 3.2 压电纤维作动器铺设方式和驱动效果 | 第58-65页 |
| 3.3 压电纤维作动器的优化配置 | 第65-78页 |
| 3.3.1 计算模型 | 第66-67页 |
| 3.3.2 作动器优化配置问题描述 | 第67-70页 |
| 3.3.3 基于遗传算法的优化流程 | 第70-71页 |
| 3.3.4 面向结构控制的优化配置结果 | 第71-76页 |
| 3.3.5 面向升力控制的优化配置结果 | 第76-78页 |
| 3.4 复合材料翼面的结构/作动器一体化设计 | 第78-87页 |
| 3.4.1 计算模型 | 第78-79页 |
| 3.4.2 结构/作动器一体化设计问题描述 | 第79-81页 |
| 3.4.3 基于遗传算法的设计流程 | 第81-82页 |
| 3.4.4 优化设计结果与讨论 | 第82-87页 |
| 3.5 压电驱动柔性翼面的设计方案 | 第87-88页 |
| 3.6 本章小结 | 第88-90页 |
| 4 压电驱动翼面的动态变形控制系统设计 | 第90-119页 |
| 4.1 引言 | 第90-91页 |
| 4.2 模型描述与控制方程 | 第91-93页 |
| 4.3 静态变形控制 | 第93-95页 |
| 4.3.1 翼面升力的改变范围 | 第93-94页 |
| 4.3.2 终端稳态电压求解 | 第94-95页 |
| 4.4 考虑振动抑制的终端变形控制 | 第95-109页 |
| 4.4.1 阶跃、斜坡式输入下的气动弹性响应 | 第95-98页 |
| 4.4.2 控制问题描述 | 第98-99页 |
| 4.4.3 基于二次规划的开环控制 | 第99-100页 |
| 4.4.4 数值算例 | 第100-104页 |
| 4.4.5 结合调节器的闭环控制 | 第104-109页 |
| 4.5 轨迹跟踪动态变形控制 | 第109-118页 |
| 4.5.1 控制问题描述 | 第109-110页 |
| 4.5.2 基于二次规划方法的跟踪控制 | 第110-113页 |
| 4.5.3 有限时长的时变LQG跟踪控制 | 第113-116页 |
| 4.5.4 两种控制方法的对比 | 第116-118页 |
| 4.6 本章小结 | 第118-119页 |
| 5 基于压电驱动翼面变形的滚转姿态控制 | 第119-133页 |
| 5.1 引言 | 第119-120页 |
| 5.2 模型描述 | 第120-122页 |
| 5.3 刚柔耦合动力学模型 | 第122-127页 |
| 5.3.1 坐标系定义 | 第122页 |
| 5.3.2 基于准坐标系的动力学方程 | 第122-125页 |
| 5.3.3 广义气动力与滚转力矩计算 | 第125-126页 |
| 5.3.4 面向滚转控制的刚柔耦合动力学方程 | 第126-127页 |
| 5.4 滚转姿态控制系统设计 | 第127-132页 |
| 5.4.1 面向滚转控制的电压加载时间历程优化 | 第127-130页 |
| 5.4.2 时变LQG滚转率跟踪控制系统 | 第130-132页 |
| 5.5 本章小结 | 第132-133页 |
| 6 结论与展望 | 第133-136页 |
| 6.1 结论 | 第133-134页 |
| 6.2 创新点 | 第134页 |
| 6.3 展望 | 第134-136页 |
| 参考文献 | 第136-152页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第152-154页 |
| 致谢 | 第154-155页 |
| 作者简介 | 第155页 |