曲小宇 郭腾飞

(中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，上海 201210)



基于IM-PSO的大型民用客机载荷减缓控制研究

曲小宇 郭腾飞

(中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，上海 201210)

民用客机在垂直向紊流干扰下，会产生不期望的过载，导致乘坐品质下降。针对这一问题，提出了一种基于IM-PSO优化的载荷减缓控制设计方案。设计了控制副翼、扰流板和升降舵的载荷减缓控制系统，通过自动偏转副翼和扰流板，抵消阵风干扰带来的影响，并通过偏转升降舵，确保飞机的稳定控制。根据系统性能指标选择合适的参考模型，并设定合理的目标函数。最后，应用了IM-PSO算法进行控制器参数的自动寻优。仿真结果表明，基于IM-PSO优化的载荷减缓控制系统，能有效降低阵风干扰，改善飞机的乘坐舒适性，达到了良好的控制效果。

民用客机 载荷减缓 控制 扰动 反馈 滤波器 效果评估 阵风模型

0 引言

在巡航或者机动飞行中，大型民用客机常常因阵风或紊流干扰的影响而产生不期望的气动力与力矩，给飞机带来附加过载。其一方面会降低飞机的飞行品质，不仅使飞机变得难以操纵，而且影响飞行人员和乘坐人员的舒适度；另一方面，其也会使飞机结构承载更大的动态载荷，造成机体的结构疲劳损坏。对于飞机设计，特别是民用飞机设计来说，这是个亟待解决的问题。

在遇到阵风或紊流扰动时，可利用主动控制技术中的载荷减缓控制(load alleviation control, LAC)[1-3]，通过控制器自动指令相应的操纵面、减弱阵风或紊流的干扰以及过载的变化，改善乘客的乘坐舒适度[2]。……