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直升机振动控制一直是直升机领域的难点和热点，本专著作者开拓了直升机振动智能控制新方向。本专著共分14章，第1章主要介绍了直升机振动控制现状；第2～5章分别提出并阐述了压电智能作动器驱动四种机体结构的直升机振动智能控制系统建模方法；第6～14章分别提出并阐述了直升机机体振动自适应谐波同步识别修正智能控制、自适应滤波前馈智能控制、谐波识别自适应滤波前馈智能控制、自适应频响修正谐波识别智能控制、自适应谐波前馈滑模输出反馈混合智能控制、归一化自适应混合智能控制、全域振动智能控制以及压电叠层作动器迟滞非线性谐波输入补偿和神经网络补偿的直升机振动智能控制。
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第1章 绪论 001
1.1 引言/001
1.2 直升机振源/004
1.3 直升机振动被动控制/006
1.4 直升机振动主动控制/007
1.4.1 基于旋翼的振动主动控制/008
1.4.2 基于机体的振动主动控制/010
1.4.3 直升机振动主动控制算法/017
1.5 直升机振动智能控制/021
第2章 机体线梁结构振动智能控制系统建模 023
2.1 引言/023
2.2 压电叠层作动器驱动模型/024
2.2.1 压电材料工作原理/024
2.2.2 压电叠层作动器力学模型/025
2.2.3 压电叠层作动器静态驱动模型/026
2.2.4 压电叠层作动器动态驱动模型/027
2.3 机体线梁结构振动智能控制动力学模型/028
2.3.1 机体弹性线梁结构振动控制模型/028
2.3.2 压电叠层作动器子结构/030
2.3.3 机体/压电叠层作动器耦合结构动力学模型/031
2.4 基于耦合结构模型的控制参数优化/033
2.5 机体线梁结构振动智能控制分析/034
2.5.1 单频振动控制分析/035
2.5.2 双频振动控制分析/036
第3章 座舱地板框架结构振动智能控制系统建模 040
3.1 引言/040
3.2 座舱地板动力学相似模型/040
3.3 振动控制系统状态空间建模/042
3.4 框架结构振动智能控制仿真/044
3.4.1 仿真结果分析/044
3.4.2 作动器安装位置的影响/045
第4章 驱动梁的机体结构振动智能控制系统建模 051
4.1 引言/051
4.2 机体结构动力学相似模型/052
4.2.1 机体结构模型设计/052
4.2.2 机体结构参数化分析/053
4.2.3 机体结构动力学有限元建模/054
4.2.4 机体结构动力学相似模型优化/057
4.3 机体结构相似模型动特性测试/060
4.4 机体结构相似模型驱动梁的振动智能控制建模/063
4.4.1 压电叠层作动器驱动梁的机体结构相似模型耦合建模/063
4.4.2 相似模型振动控制性能分析/065
第5章 驱动主减撑杆的机体结构振动智能控制系统建模 068
5.1 引言/068
5.2 主减主动撑杆子系统动力学模型/069
5.3 旋翼/主减速器和机体结构子系统动力学模型/074
5.4 机体结构整体动力学模型/076
第6章 机体振动自适应谐波同步识别修正智能控制 084
6.1 引言/084
6.2 机体结构振动自适应谐波同步识别修正算法/085
6.2.1 控制输入谐波系数修正/086
6.2.2 控制响应误差谐波系数实时识别/091
6.2.3 结构振动自适应谐波同步识别修正控制方法/100
6.3 自适应谐波同步识别修正智能控制仿真/100
6.3.1 单频简谐激励下的振动智能控制仿真/101
6.3.2 双频谐波激励下的振动智能控制仿真/105
6.4 自适应谐波同步识别修正智能控制试验/107
6.4.1 线梁结构振动智能控制试验系统/108
6.4.2 试验系统振动智能控制仿真/110
6.4.3 振动谐波同步识别修正智能控制试验/112
第7章 机体振动自适应滤波前馈智能控制 115
7.1 引言/115
7.2 自适应滤波前馈控制算法/115
7.2.1 基于LMS算法的前馈控制/116
7.2.2 基于自适应滤波x-LMS算法的前馈控制/117
7.3 自适应滤波x-LMS前馈智能控制仿真/121
7.3.1 单个垂向谐波载荷激励下振动智能控制仿真/121
7.3.2 三向谐波载荷激励下振动智能控制仿真/123
7.3.3 三向双频谐波载荷激励下振动智能控制仿真/124
7.4 自适应滤波x-LMS前馈智能控制试验/126
7.4.1 驱动梁的振动智能控制试验系统/126
7.4.2 单个垂向谐波载荷激励下振动智能控制试验/128
7.4.3 单个垂向谐波载荷变化激励下振动智能控制试验/129
7.4.4 垂向和侧向两个谐波载荷激励下振动智能控制试验/131
第8章 机体振动谐波识别自适应滤波前馈智能控制 133
8.1 引言/133
8.2 谐波识别自适应滤波x-LMS前馈控制/134
8.2.1 基于LMS的谐波系数识别/135
8.2.2 自适应滤波x-LMS前馈控制算法/138
8.3 谐波识别自适应滤波x-LMS前馈智能控制仿真/142
8.3.1 单载荷单谐波激励下振动智能控制仿真/142
8.3.2 三载荷三谐波激励下振动智能控制仿真/143
8.3.3 三载荷三谐波变激励下振动智能控制仿真/145
8.3.4 采用直升机实测振动数据的智能控制仿真/147
8.4 谐波识别自适应滤波x-LMS前馈智能控制试验/148
8.4.1 座舱地板框架结构振动智能控制试验系统/149
8.4.2 座舱地板框架结构振动智能控制试验/156
第9章 机体振动自适应频响修正谐波识别智能控制 162
9.1 引言/162
9.2 谐波同步识别修正算法及收敛条件/163
9.2.1 控制输入谐波系数修正算法/163
9.2.2 响应误差谐波系数识别算法/165
9.2.3 控制输入谐波系数修正的收敛条件/166
9.2.4 控制输入谐波系数修正的收敛速度/168
9.3 频响矩阵修正算法及收敛条件/170
9.3.1 频响矩阵修正算法/170
9.3.2 频响矩阵修正的收敛条件/174
9.4 动态谐波控制权矩阵算法/177
9.5 自适应频响修正谐波识别控制方法及仿真/179
9.5.1 自适应频响修正谐波识别控制方法/179
9.5.2 自适应频响修正谐波识别智能控制仿真/180
9.6 自适应频响修正谐波识别智能控制试验/188
9.6.1 驱动主减撑杆的振动智能控制试验系统/188
9.6.2 试验参数与频响函数误差/193
9.6.3 不同建模误差下振动智能控制试验/194
9.6.4 变激励下振动智能控制试验/197
第10章 机体振动自适应谐波前馈滑模输出反馈混合智能控制 199
10.1 引言/199
10.2 滑模反馈控制原理/200
10.3 滑模切换函数设计/202
10.4 滑模反馈控制律设计/204
10.4.1 稳定性设计/204
10.4.2 频域前馈收敛性设计/206
10.5 谐波前馈滑模输出反馈混合控制方法及仿真/211
10.5.1 谐波前馈滑模输出反馈混合控制方法/211
10.5.2 HF-SMOF混合智能控制仿真/212
10.6 谐波前馈滑模输出反馈混合智能控制试验/218
10.6.1 稳态双频激励下振动智能控制试验/218
10.6.2 变载荷激励下振动智能控制试验/219
第11章 旋翼变转速机体振动归一化自适应混合智能控制 222
11.1 引言/222
11.2 归一化自适应输入谐波修正算法/223
11.3 归一化载荷频率跟踪算法及仿真/225
11.3.1 归一化载荷频率跟踪算法/225
11.3.2 载荷频率跟踪及响应误差谐波系数识别仿真/228
11.4 归一化自适应混合控制方法及仿真/231
11.4.1 归一化自适应混合控制方法/231
11.4.2 归一化自适应混合智能控制仿真/232
第12章 机体全域振动智能控制 236
12.1 引言/236
12.2 压电叠层作动器动态驱动特性/237
12.3 振动智能控制最优控制输入及全域振动控制算法/239
12.3.1 振动智能控制最优控制输入/239
12.3.2 全域振动控制算法/243
12.4 压电叠层作动器特性受主减撑杆参数的影响/246
12.4.1 压电叠层作动器特性受主减撑杆刚度的影响/246
12.4.2 压电叠层作动器特性受安装长度的影响/248
12.4.3 压电叠层作动器特性受安装数量的影响/249
12.5 机体局部与全域振动智能控制仿真/251
12.5.1 采用ACSR和AGVC的振动智能控制性能/251
12.5.2 采用ACSR和AGVC的控制效果和收敛速度/255
第13章 压电叠层作动器迟滞非线性谐波输入补偿的机体振动智能控制 258
13.1 引言/258
13.2 压电叠层作动器迟滞非线性补偿分析/259
13.2.1 压电叠层作动器非线性影响/259
13.2.2 压电叠层作动器非线性谐波输入补偿/260
13.3 压电叠层作动器非线性影响及其补偿试验/263
13.3.1 压电叠层作动器非线性影响试验/263
13.3.2 压电叠层作动器非线性谐波输入补偿试验/265
第14章 压电叠层作动器迟滞非线性神经网络补偿的机体振动智能控制 267
14.1 引言/267
14.2 迟滞非线性神经网络建模/268
14.2.1 基于神经网络的NARX模型/268
14.2.2 非线性补偿神经网络建模/277
14.3 压电叠层作动器非线性神经网络补偿的振动智能控制试验/286
14.3.1 神经网络补偿的控制试验系统/286
14.3.2 单输入单输出神经网络补偿控制试验/287
14.3.3 多输入多输出神经网络补偿控制试验/293
附录一 子结构综合法 295
附录二 混合优化问题的实数编码遗传算法 298
参考文献 301
京公网安备 11010102004214号