蒲利东, 谭申刚, 霍应元

(中航工业西安飞机设计研究所 强度设计研究所, 陕西 西安 710089)



基于遗传算法的柔性飞翼布局阵风减缓设计

蒲利东, 谭申刚, 霍应元

(中航工业西安飞机设计研究所 强度设计研究所, 陕西 西安 710089)

将飞翼布局飞机的阵风减缓设计转化为多目标优化问题。基于气动伺服弹性稳定裕度修正个体适应度,建立了改进的多目标非支配排序遗传-阵风减缓算法(NSGA-GLA算法)。基于无控飞机的阵风响应特性，提出了阵风减缓控制方案。以翼根弯矩、俯仰角速率和舵偏角最小为目标,采用NSGA-GLA算法对控制器增益参数进行了优化。仿真结果表明,所设计的控制器能够有效改善飞机的阵风响应特性,实现阵风减缓。

飞翼; 阵风减缓; 气动伺服弹性; 多目标遗传算法

0　引言

大型飞翼布局对阵风扰动非常敏感,且其结构弹性振动频率低,对阵风载荷贡献大[1-2]。常规布局飞机采用副翼和扰流板作为直接升力控制面,这种方式可有效实现阵风载荷减缓[3-4]。飞翼布局与之不同,其升降副翼在改变翼面升力分布的同时还会产生较大的俯仰力矩变化。如何确定各控制通道的反馈增益,确保飞机姿态稳定且拥有合理的气动伺服弹性(ASE)稳定裕度的同时,减缓附加阵风载荷,对于飞翼布局实现阵风减缓至关重要。

本文根据某飞翼布局的开环阵风响应特性提出了阵风减缓控制方案,尝试改进多目标遗传算法,优化控制器参数,实现阵风载荷减缓。

1　阵风减……

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