[发明专利]飞行器稳定性分析方法

摘要

本发明提出一种飞行器稳定性分析方法，依据飞行器的外形建立空间网格，并对飞行器的选定状态进行定常流场计算，得到气动力系数和系数矩阵；获得飞行器的模态频率和振型；计算流场物面的振型；根据飞行器的结构特征设计模态训练信号；得到飞行器的弹性振动表达公式；得到各模态的广义气动力模型；得到离散空间内的气动力状态方程；提取出不同减缩频率的广义气动力模型；得到气动/结构/控制耦合的闭环系统运行方程；将闭环系统运行方程转换为传递函数，并进行稳定性分析，从而对飞行器稳定性进行分析。本发明的方法将飞行器的弹性变形进入到对控制系统的影响中，提高了控制系统稳定性分析的准确性。

主权项

1.一种飞行器稳定性分析方法，其特征在于：步骤如下，依据飞行器的外形建立空间网格，并对飞行器的选定状态进行定常流场计算，得到气动力系数和系数矩阵；建立飞行器结构有限元模型，并进行给定飞行状态和温度场下的热模态分析，获得飞行器的模态频率和振型；计算流场物面的振型；根据飞行器的结构特征设计模态训练信号，所述的模态训练信号由白噪声进行滤波后，根据一定的采样频率进行采样得到；将设计好的模态训练信号与流场物面振型相乘并叠加，得到飞行器的弹性振动表达公式；根据得到的弹性振动公式模拟流场网格的运动，在获得的定常流场计算的基础上进行非定常计算得到流场的压力分布，并根据压力分布得到各模态的广义气动力模型；根据得到的非定常广义气动力模型和多输入多输出的系统描述方程，得到离散空间内的气动力状态方程；根据得到的连续系统状态空间模型转换为传递函数模型，获得气动结构耦合的开环系统的幅相频特性，提取出不同减缩频率的广义气动力模型；根据各个广义气动力模型，得到气动/结构/控制耦合的闭环系统运行方程；将得到的方程转换为传递函数，并进行稳定性分析，得到闭环系统的稳定裕度，依据稳定裕度对飞行器稳定性进行分析判断。