تعویق فلاتر جسم آزاد در هواپیمای انعطاف‌پذیر با استفاده از کنترل‌کننده مربعی خطی

نویسندگان

1 دانشگاه فنی و حرفه‌ای

2 دانشگاه اصفهان

3

doi
چکیده

پدیده فلاتر جسم آزاد[i] یکی از انواع ناپایداری‌های آیروالاستیک[ii] است که در اثر جفت شدن مود خمش آیروالاستیک بال با مود تناوب کوتاه در دینامیک پرواز هواپیما رخ می­دهد. با استفاده از مدل آیروسروالاستیک[iii] و به کارگیری کنترل حلقه بسته می­توان از وقوع این پدیده در شرایط کاری هواپیما جلوگیری کرد و سرعت این رخداد را افزایش داد. ساده‌ترین مدل هواپیمایی که قادر به نمایش ویژ­گی­های ناپایداری فلاتر جسم آزاد باشد شامل بال انعطاف­پذیر و مدل دینامیک پرواز صفحه­ای است. در این راستا سازه بال با استفاده از مدل تیر اویلر- برنولی شبیه سازی شده­است. در بخش آیرودینامیک روی بال از تئوری حداقل متغیر حالت برای مدل­سازی آیرودینامیک ناپایا استفاده شده است تا شرایط برای مدل­سازی سیستم در فضای حالت مناسب شود. در بخش کنترل، سطح کنترلی مورد استفاده الویتور[iv] می­باشد و از تئوری کنترل کننده مربعی خطی[v]  با فیلتر کالمن[vi] برای تعویق فلاتر استفاده شده و اثر اضافه کردن کنترل حلقه بسته به سیستم در افزایش سرعت فلاتر جسم آزاد و محدودیت­های این کار مورد مطالعه قرار گرفته است. [i] Body Freedom Flutter (BFF) [ii] Aeroelastic [iii] Aeroservoelastic [iv] Elevator [v] Linear–Quadratic Regulator (LQR) [vi] Kalman filter