《基於獨立槳距控制的電控旋翼振動與噪聲控制研究》是依託南京航空航天大學，由陸洋擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於獨立槳距控制的電控旋翼振動與噪聲控制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陸洋
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以電控旋翼為技術平台，利用其特有的槳距可獨立控制特性，以減小旋翼通過頻率槳轂振動水平和降低旋翼槳渦干擾噪聲為目標，首先建立基於獨立槳距控制的電控旋翼氣動聲學及結構動力學理論分析模型；以該模型為基礎，通過襟翼操縱輸入開環控制仿真，掌握開環控制對旋翼槳轂振動水平和槳渦干擾噪聲的影響規律；基於頻域最優控制算法，提出基於獨立槳距控制的電控旋翼減振降噪單目標及組合目標主動控制方法，利用風洞和電控旋翼綜合試驗台開展懸停及前飛狀態下的電控旋翼主動減振降噪控制試驗，驗證所提出主動控制方法的正確性和有效性，最終獲得經試驗驗證的基於獨立槳距控制的電控旋翼振動噪聲主動控制方法，為今後研製高性能電控旋翼提供堅實的技術基礎。
結題摘要
電控旋翼是一種新概念旋翼系統，由於取消了傳統旋翼的自動傾斜器，每片槳葉的槳距可以進行獨立控制，不僅能替代自動傾斜器實現1Ω諧波的旋翼主操縱，也可以同時施加kΩ的高階諧波槳距控制用於旋翼振動噪聲的主動控制，本項目即對此概念進行了探索研究。首先建立了電控旋翼氣動聲學及結構動力學理論分析模型，以此為基礎，通過開環仿真分析，摸清了電控旋翼槳轂振動水平和旋翼噪聲的開環控制規律。在此基礎上，以最小化電控旋翼槳轂振動水平和旋翼噪聲的加權組合為目標，建立了減振降噪主動控制的統一形式二次型最優目標函式，利用卡爾曼濾波算法對基於後緣襟翼各階偏轉與振動/噪聲回響之間的頻域模型進行線上參數識別，建立了電控旋翼振動和噪聲組合目標的主動控制算法。基於所提出的主動控制算法，以樣例模型電控旋翼為對象，分別進行了單目標（振動或噪聲），以及組合目標（振動和噪聲）的控制仿真研究，初步驗證了控制算法的有效性。為開展基於獨立槳距的電控旋翼主動振動噪聲試驗研究，以現有的電控旋翼試驗台為基礎，通過硬體改造升級和測控系統軟體開發，建立了試驗測試環境。分別在懸停狀態和風洞吹風狀態下，基於所提出的主動控制算法開展了單目標以及組合目標的主動控制試驗。風洞試驗結果表明：單獨控制振動時，振動控制點處的三個方向振動減小顯著，超過50%；單獨控制槳渦干擾噪聲時，噪聲控制點處的槳渦干擾噪聲各諧波成分均有不同程度降低，槳渦干擾噪聲聲壓級最多降低約5.7dB；振動噪聲同時控制時，三個方向振動水平減小在25%至47%之間，同時，噪聲控制點處的槳渦干擾噪聲聲壓級降低約5.0dB。試驗結果充分驗證了所提出主動控制方法的正確性和有效性。本項目研究所取得的研究成果為我國今後研製高性能電控旋翼奠定了堅實的技術基礎。
