風洞六自由度虛擬飛行試驗關鍵技術研究

《風洞六自由度虛擬飛行試驗關鍵技術研究》是依託廈門大學，由林麒擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：風洞六自由度虛擬飛行試驗關鍵技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：林麒
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

研究一種新的基於機器人技術的風洞虛擬飛行試驗技術。提出可用於飛行器模型風洞虛擬飛行試驗的，基於繩牽引並在線上器人技術的風洞支撐系統的新概念。研究模型支撐、機構的構型設計及工作空間、動剛度與動力學特性、飛行器模型（動平台）的六自由度虛擬飛行運動控制技術、風洞虛擬飛行試驗的氣動參數測量與飛行器動力學特性分析方法。對模型支撐進行模型-天平-支桿一體化設計，對繩牽引並在線上器人支撐系統進行總體設計和最佳化設計；建造一台適用於風洞進行飛行器模型虛擬飛行試驗的實驗樣機；在實驗室完成模型虛擬飛行要求的運動控制工作；進行飛行器模型六自由度虛擬飛行運動控制的風洞試驗研究，在吹風條件下測量氣動/運動參數，進而對飛行器飛行動力學特性進行分析。本項目的研究成果可望為飛行器模型的風洞虛擬飛行試驗提供一種新技術，也可豐富繩牽引並在線上構的理論研究與實際套用。

結題摘要

本項目對一種新的基於機器人技術的風洞虛擬飛行試驗技術進行研究。提出了可用於飛行器模型風洞虛擬飛行試驗的，基於繩牽引並在線上器人技術的風洞支撐系統的新概念。研究了繩繫結構構型、模型支撐、機構的選型設計，以及牽引繩之間、繩與飛行器模型之間的干涉問題，在對工作空間進行最佳化設計的基礎上最佳化繩繫結構構型、分析了用於VFT試驗的WDPR系統的動剛度與動力學特性、研究了繩索遲滯現象、繩彈性變形對WDPR支撐在風洞試驗中套用的影響，探討了風洞試驗中繩索流致振動、渦激共振對模型運動控制和氣動參數測量的影響，開展了飛行器模型（動平台）的六自由度虛擬飛行運動控制技術，包括飛行器模型的高精度運動控制研究、模型位姿控制律及系統穩定性研究、支撐系統的RBF神經網路自適應控制研究、基於視覺的終端變滑膜控制方法研究，並從理論上對模型的力位混合控制進行了探討。設計並加工了一大一小兩個標準動態模型，對模型支撐完成了“模型-天平-支桿”一體化設計；建造一台適用於風洞進行飛行器模型虛擬飛行試驗的實驗樣機；在實驗室完成了模型虛擬飛行要求的運動控制工作；分別在兩個風洞進行了飛行器模型六自由度虛擬飛行運動控制的風洞試驗研究，完成了靜態試驗與多種動態試驗，實驗結果的合理性證明本項目提出的基於機器人技術的風洞虛擬飛行試驗技術是可行的，有效的。本項目的研究成果可望為飛行器模型的風洞虛擬飛行試驗提供一種新技術，也可豐富繩牽引並在線上構的理論研究與實際套用。