基于BPOD的气动弹性降阶及其在主动控制中的应用
流体动力系统是一个高阶的非线性复杂系统,这严重限制了优化和控制在该系统中的应用.模型降阶技术是解决这一问题的有效工具.将特征正交分解方法(Proper Orthogonal Decomposition,POD)和平衡截断方法结合起来,形成平衡特征正交分解方法(Balanced Proper Orthogonal Decomposition,BPOD),并应用到气动伺服弹性模型降阶中.该方法将由POD快照得到系统可控和可观Gramian矩阵的近似表达,通过该近似得到平衡降阶模型.以一个二维翼段的气动弹性系统为例,首先将流体控制方程线化,然后利用BPOD方法得到非定常气动力的降阶模型以及降阶的气动弹性系统;最后,对降阶系统设计主动控制律,通过控制面偏转来抑制翼型颤振.数值仿真结果表明BPOD降阶模型可以精确地模拟高阶非线性的流体动力系统并且可以有效地应用于气动弹性主动控制中.
作 者： 徐敏 安效民 曾宪昂 陈士橹 XU Min AN Xiaomin ZENG Xianang CHEN Shilu 作者单位： 西北工业大学航天学院,西安,710072 刊 名： 中国科技论文在线 英文刊名： SCIENCEPAPER ONLINE 年，卷(期)： 2008 3(10) 分类号： V211.5 关键词： 空气动力学 气动伺服弹性 模型降阶 平衡特征正交分解 非定常气动力 主动控制