[发明专利]一种飞行器振动减缓方法及装置、电子设备和存储介质

说明书

本公开涉及一种飞行器振动减缓方法及装置、电子设备和存储介质。所述飞行器振动减缓方法包括：在飞行器处于模式转换阶段的情况下，获取飞行器在历史预设时间段内传感器采集的飞行数据信号；从经过时频变换的飞行数据信号中，确定待衰减信号，所述待衰减信号的振幅超过限定振动幅值、中心频率位于预定范围内；根据待衰减信号，确定结构陷波器的调整参数；在结构陷波器按照调整参数调整后，使用结构陷波器对控制指令信号进行滤波。上述过程通过待衰减信号的识别和结构陷波器参数的调整这一较小的控制代价实现了飞行器振幅的降低，有效降低了由于飞行器振动引起的潜在风险，保护了飞行器的机体结构和系统，从而提高了飞行器振动减缓过程的鲁棒性。

技术领域

本公开涉及航空领域，尤其涉及一种飞行器振动减缓方法及装置、电子设备和存储介质。

背景技术

复合式电动垂直起降飞行器(eVTOL)的飞行剖面包括：多旋翼模式(起降阶段)、模式转换、固定翼模式(巡航阶段)。通常，多旋翼模式的振动特性，可以通过地面单桨台架试验、多桨台架试验、带保护措施的离地试飞等手段进行测试，测试方法相对成熟，安全风险较小；固定翼模式的振动模态，在前期可通过地面振动试验(GVT)、频率响应测试等方法获得。因此，在复合式电动垂直起降飞行器处于多旋翼模式和固定翼模式时，飞机振动特性均可以离线获得，进而可以通过在控制律中加入陷波器进行振动抑制。

然而，在模式转换阶段，多旋翼和固定翼舵面均参与控制，多操纵面之间气流的交叉强耦合及非线性特性，很难有地面平台能够对模式转换阶段的复合式电动垂直起降飞行器进行验证，给抑制复合式电动垂直起降飞行器在模式转换阶段的振动带来了较大的难度。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种飞行器振动减缓技术方案。

根据本公开的一方面，提供了一种飞行器振动减缓方法，包括：在飞行器处于模式转换阶段的情况下，获取飞行器在历史预设时间段内传感器采集的飞行数据信号；从经过时频变换的飞行数据信号中，确定待衰减信号，所述待衰减信号的振幅超过限定振动幅值，所述待衰减信号的中心频率位于预定范围内；根据所述待衰减信号，确定结构陷波器的调整参数；根据所述待衰减信号，确定结构陷波器的调整参数；在所述结构陷波器按照所述调整参数调整后，使用所述结构陷波器对控制指令信号进行滤波。

在一种可能的实现方式中，在所述根据所述待衰减信号，确定结构陷波器的调整参数前，所述方法包括：根据时频变换后的所述飞行数据信号和时频变换后的控制指令信号，确定所述飞行数据信号和所述控制指令信号之间的相关系数；所述根据所述待衰减信号，确定结构陷波器的调整参数，包括：在所述相关系数大于相关系数阈值的情况下，根据所述待衰减信号，确定结构陷波器的调整参数。

在一种可能的实现方式中，所述根据时频变换后的所述飞行数据信号和时频变换后的控制指令信号，确定所述飞行数据信号和所述控制指令信号之间的相关系数，包括：根据时频变换后的所述飞行数据信号和时频变换后的控制指令信号，得到所述飞行数据信号对应的第一自功率谱密度、所述控制指令信号对应的第二自功率谱密度、所述控制指令信号和所述飞行数据信号之间的互功率谱密度；根据所述第一自功率谱密度、所述第二自功率谱密度和所述互功率谱密度，确定所述飞行数据信号和所述控制指令信号之间的相关系数。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述待衰减信号，确定结构陷波器的调整参数，包括：确定所述结构陷波器的传递函数，所述传递函数包括调整参数；获取所述调整参数的初始调节范围；根据所述飞行器的设计要求，从所述初始调节范围中，确定所述调整参数的参数调节范围；根据所述待衰减信号，从所述参数调节范围中，确定调整参数。

在一种可能的实现方式中，所述结构陷波器的调整参数包括陷波频率、分子阻尼比和分母阻尼比；所述根据所述待衰减信号，从所述参数调节范围中，确定调整参数，包括：根据所述待衰减信号的振动中心频率，确定所述陷波频率；获取所述待衰减信号的优化目标，所述优化目标为所述待衰减信号的衰减幅度；根据所述陷波频率、所述优化目标和所述传递函数，从所述参数调节范围中确定所述分子阻尼比和所述分母阻尼比。