[发明专利]一种加速度复合控制风洞半实物仿真试验方法

说明书

本发明公开了一种加速度复合控制风洞半实物仿真试验方法。该试验方法包括以下步骤：步骤一：风洞半实物仿真试验准备；步骤二：试验模型俯仰自由度释放；步骤三：加速度复合控制飞行控制律执行；步骤四：单次风洞半实物仿真试验结束；步骤五：设定新的试验状态，执行新的风洞试验。该试验方法在现有数字建模仿真、半实物仿真和飞行试验三种方法基础上，基于大型风洞真实飞行物理模拟环境，利用大型风洞飞行器全尺寸模拟、高效准确和低成本可重复模拟的优势，针对飞行器俯仰机动过程，建立仿真试验方法，有效弥补现有数字建模仿真、半实物仿真和飞行试验方法的不足，对飞行器控制优化设计和性能评估具有重要的技术支撑意义。

技术领域

本发明属于风洞试验和半实物仿真交叉技术领域，具体涉及一种加速度复合控制风洞半实物仿真试验方法。

背景技术

飞行器在复合控制作用下，存在强非线性气动/运动/控制耦合。现有的复合控制性能评估验证主要依赖于数字建模仿真、半实物仿真和飞行试验三种方法。数字建模仿真和半实物仿真以线性数学模型为基础，忽略或简化强非线性气动/运动/控制耦合作用影响，难以准确描述真实的物理特性，导致数字建模仿真和半实物仿真可靠性难以保证。飞行试验是目前最真实可靠的飞行器性能评估验证方法，但其风险和成本高、周期长。

当前，亟需发展一种用于飞行器控制性能评估验证的加速度复合控制风洞半实物仿真试验方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种加速度复合控制风洞半实物仿真试验方法。

本发明的加速度复合控制风洞半实物仿真试验方法，包括以下步骤：

步骤一：风洞半实物仿真试验准备；

启动飞行控制系统，将试验模型俯仰角调整至0°锁定，将舵面调整至0°锁定，关闭喷流作动阀门，调节喷流总压和作动时间，设定俯仰机动加速度指令；

步骤二：试验模型俯仰自由度释放；

开启风洞视频监控，实时监测试验状态；根据试验要求，设定风洞流场控制参数，启动风洞；待流场稳定后，释放试验模型俯仰自由度，允许试验模型自由俯仰运动；

步骤三：加速度复合控制飞行控制律执行；

根据设定的俯仰机动动作，飞行控制系统的飞行控制律给出加速度指令；气动参数测量设备测量试验模型气动载荷，运动参数测量设备测量试验模型俯仰角速度；飞行控制系统实时同步接收加速度和俯仰角速度信号；飞行控制律根据试验模型真实加速度与指令值间的偏差，给出喷流阀门开关指令和舵面偏转指令，产生气动力矩，驱动试验模型俯仰运动，直至试验模型的真实加速度达到指令值，完成预设的俯仰机动运动；

步骤四：单次风洞半实物仿真试验结束；

试验模型加速度指令全部执行完毕后，飞行控制律给出0°俯仰角指令；重复执行步骤三过程，使试验模型俯仰角回到初始0°位置，锁定试验模型的俯仰自由度，风洞关车，试验结束；

步骤五：设定新的试验状态，执行新的风洞试验；

设定新的试验状态，重复执行步骤一~步骤四的过程，直至达到试验预期目的，完成所有参数状态下的风洞试验，试验结束。

本发明的加速度复合控制风洞半实物仿真试验方法在现有数字建模仿真、半实物仿真和飞行试验三种方法基础上，基于大型风洞真实飞行物理模拟环境，利用大型风洞飞行器全尺寸模拟、高效准确和低成本可重复模拟的优势，针对飞行器俯仰机动过程，建立仿真试验方法，为飞行器控制性能评估验证提供新型的评估验证试验方法，有效弥补现有数字建模仿真、半实物仿真和飞行试验方法的不足，对飞行器控制优化设计和性能评估具有重要的技术支撑意义。

附图说明

图1为本发明的加速度复合控制风洞半实物仿真试验方法的流程图；