[发明专利]一种考虑扭振动态特性的直升机/发动机综合系统模型

摘要

本发明公开了一种考虑扭振动态特性的直升机/发动机综合系统模型，属于直升机系统控制与仿真技术领域。综合系统模型，系统模型中的发动机输出轴转速Ω_EI根据下式确定：其中，Ω为定常旋翼转速；N为发动机转速与旋翼转速的齿轮传动比；表示发动机自由度扭转相对角度位移ψ_E关于时间的一阶导数，所述发动机自由度扭转相对角度位移ψ_E通过求解以下直升机/发动机综合扭振模型得到：本发明还公开了基于上述直升机/发动机综合系统模型构建的直升机/发动机综合控制系统。相比现有技术，本发明充分考虑了直升机/发动机综合系统的扭振动态特性，模型更简单，同时更符合实际飞行条件下的直升机/发动机扭振情况。

主权项

一种考虑扭振动态特性的直升机/发动机综合系统模型，其特征在于，系统模型中的发动机输出轴转速Ω_EI根据下式确定：${\mathrm{\Ω}}_{EI}=N\mathrm{\Ω}+N{\stackrel{\·}{\mathrm{\ψ}}}_E$其中，Ω为定常旋翼转速；N为发动机转速与旋翼转速的齿轮传动比；表示发动机自由度扭转相对角度位移ψ_E关于时间的一阶导数，所述发动机自由度扭转相对角度位移ψ_E通过求解以下直升机/发动机综合扭振模型得到：$M\stackrel{\·\·}{\mathrm{\ψ}}+C\stackrel{\·}{\mathrm{\ψ}}+K=F$其中，$\mathrm{\ψ}=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\ψ}}_F\\ {\mathrm{\ψ}}_E\\ {\mathrm{\ψ}}_T\\ {\mathrm{\ψ}}_H\\ {\mathrm{\ψ}}_B\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\ψ}}_{FI}\\ {\mathrm{\ψ}}_{EI}/N-\mathrm{\Ω}t\\ {\mathrm{\ψ}}_{TI}-\mathrm{\Ω}t\\ {\mathrm{\ψ}}_{HI}-\mathrm{\Ω}t\\ {\mathrm{\ψ}}_{BI}-\mathrm{\Ω}t\end{array}\right]$式中，M、C、K分别为直升机扭矩动力传递链的质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵；F表示外力矩；ψ_F、ψ_FI分别表示机身自由度扭转相对角度位移、机身自由度扭转绝对角度位移；ψ_E、ψ_EI分别表示发动机自由度扭转相对角度位移、发动机自由度扭转绝对角度位移；ψ_T、ψ_TI分别表示传动机构自由度扭转相对角度位移、传动机构自由度扭转绝对角度位移；ψ_H、ψ_HI分别表示桨毂自由度扭转相对角度位移、桨毂自由度扭转绝对角度位移；ψ_B、ψ_BI分别表示叶片自由度扭转相对角度位移、叶片自由度扭转绝对角度位移；t表示时间。