申请/专利权人：北京航空航天大学

申请日：2024-03-08

公开（公告）日：2024-06-04

公开（公告）号：CN118131625A

主分类号：G05B13/04

分类号：G05B13/04

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.21#实质审查的生效;2024.06.04#公开

摘要：本发明公开了一种基于风洞试验数据驱动的在线阵风载荷减缓控制方法，属于阵风载荷减缓控制领域；具体为：首先，给定风速和正弦阵风频率进行风洞试验，测量飞机模型的翼尖加速度响应数据y；然后，加入探索噪声，给定舵面偏转位移信号，通过加速度传感器和应变片得到n个时间步内的响应数据；并结合期望输出带入策略评价函数，迭代求解核矩阵P代入策略改进函数，得到响应数据及舵面偏转位移信号并返回代入策略评价函数，继续求解下一个迭代步的核矩阵P；直至达到收敛，得到当前工况下较优的控制参数Pu、Py、Pr，结合测得的输入输出数据和即可得到有效的舵面偏转位移指令；本发明解决了传统控制律对于未设计工况效果较差的问题。

主权项：1.一种基于风洞试验数据驱动的在线阵风载荷减缓控制方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：给定风速和正弦阵风频率，进行风洞试验测量飞机模型的翼尖加速度响应数据y，初始化算法参数；步骤二：试验中在舵面偏转输入项加入探索噪声，给定舵面偏转位移信号，通过加速度传感器和应变片得到n个时间步内的响应数据；步骤三：将n个时间步内的响应数据、舵面偏转位移信号以及期望输出带入策略评价函数，迭代求解核矩阵P；策略评价函数为： 其中，yk为第k个时间步的响应数据，为第j次迭代下第k个时间步对应的舵面偏转位移信号，rk为第k个时间步期望的翼尖加速度响应信号；Q和R为权重矩阵，γ为衰减系数，算子φk表示为：为试验测得的舵面偏转输入信号、翼尖加速度响应及参考值组成的矩阵；从式中可知，用最小二乘法，由第j个迭代步的核矩阵P及输入输出数据求解得到第j+1迭代步的核矩阵P；步骤四：将求解的核矩阵P代入策略改进函数，得到响应数据及舵面偏转位移信号策略改进函数为： 其中，P0、Pu、Py、Pr均为核矩阵P内元素；表示第k-N+1时间步到第k-1时间步的舵面偏转位移信号，表示第k-N+1时间步到第k时间步的翼尖加速度响应数据，rk-N+1表示第k-N+1时间步的参考输出；通过上述公式得到当前迭代步核矩阵P下各时间步的舵面偏转位移信号进而得到飞机模型在给定风速和阵风频率下的响应数据步骤五：将响应数据及舵面偏转位移信号返回代入策略评价函数，继续求解下一个迭代步的核矩阵P；步骤六：判断核矩阵P是否达到收敛，如果是，得到当前工况下较优的控制参数Pu、Py、Pr，根据策略改进函数并结合测得的输入输出数据和即可得到有效的舵面偏转位移指令；否则，返回步骤四继续重复迭代；收敛条件为||ΔP||2≤ε，其中ΔP为两次迭代的核矩阵之差，ε为设定的阈值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种基于风洞试验数据驱动的在线阵风载荷减缓控制方法

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