کنترل غیر خطی فلاتر با استفاده از پیزوالکتریک و در نظر گرفتن سطح مقطع شکل ایرفویل بال
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-10 (10)
کد مقاله : 1092-ISAV2024 (R2)
نویسندگان
1دانشجوی دانشگاه خوارزمی
2دانشگاه خوارزمی
چکیده
مدل فلاتر هواپیما در این مقاله به صورت سیستم غیرخطی با سطح مقطع واقعی ایرفویل، مدلسازی شده است. همچنین، فلاتر این سیستم غیرخطی در اینجا با استفاده از محرک پیزوالکتریک و کنترل کننده بازخورد غیرخطی از رویکرد خطی سازی بازخورد (FL) کنترل می شود. فلاتر بال هواپیما تاثیر مخرب قابل توجهی بر مانور هواپیما دارد. برای جبران این پدیده باید از یک عملگر مناسب همراه با یک استراتژی کنترلی مناسب استفاده شود. پیزوالکتریک در اینجا برای اجرای کشش مورد نیاز بر روی بال پیشنهاد شده است زیرا دینامیک آن با استفاده از ورودی ولتاژ با ثابت زمانی سریع قابل کنترل است. همچنین، به منظور محاسبه ولتاژ مبتنی بر بازخورد مورد نیاز پیزوالکتریک، باید از مدل غیرخطی واقعی فلاتر بال به عنوان عبارت پیشخور مربوطه استفاده شود. برای رسیدن به این هدف، مدل غیر خطی تیر بال همراه با پیزوالکتریک مربوط به آن به صورت یک سیستم غیرخطی با سطح مقطع واقعی آن که شکل ایرفویل دارد، استخراج شده است. با کمک برخی سناریوهای شبیه سازی نشان داده می شود که اول از همه مدل توسعه یافته به واقعیت پدیده فلاتر نزدیکتر است. همچنین کنترل کننده غیرخطی FL طراحی و اجرا شده است که می تواند ارتعاشات بال را با موفقیت کاهش داده و سرعت فلاتر را افزایش دهد.
کلیدواژه ها
Title
Nonlinear Control of Wing Fluttering Using Piezoelec-tric and Considering the Airfoil Shape Cross Sectional Area of the Wing
Authors
Seyed Ali Jalalian, Seyyed Ali Asghar Hosseini, Hami Tourajizadeh
Abstract
The fluttering model of an airplane wing is modelled in this paper as nonlinear system with its real cross-sectional area which has an airfoil shape. Also, the fluttering of this nonlinear sys-tem is controlled here using piezoelectric actuator and nonlinear feedback controller of Feed-back Linearization (FL) approach. Fluttering of the plane wing has a significant destructive effect on the plane manoeuvre. In order to compensate this phenomenon a proper actuator needs to be employed together with an appropriate controlling strategy. Piezoelectric is pro-posed here for implementing the required tension on the wing surface since its dynamic is controllable using voltage input with a fast time constant. Also, in order to calculate the re-quired feedback-based voltage of the piezoelectric, the real nonlinear model of the wing flut-tering is required to be employed as the related feedforward term. To meet this goal the non-linear model of the wing beam together with its related piezoelectric is extracted here as a nonlinear system with its real cross-sectional area which has an airfoil shape. It is shown by the aid of some simulation scenarios that first of all the developed model is closer to the reali-ty of fluttering phenomenon. Also, the designed and implemented nonlinear controller of FL can successfully damped away the wing vibrations and increase the fluttering speed.
Keywords
Fluttering model, Airfoil shape cross sectional area of wing, Feedback linearization, Piezoelectric