使用压电驱动器进行飞机垂直尾翼的抖振控制

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雅宝题库解析：
飞机在低速大攻角飞行状态时，机身前部和机翼翼面上产生的分离涡未到达垂尾之前就发生破裂，形成高度紊乱、旋转的非定常尾涡流。这种尾涡流对垂直尾翼的冲击就形成了垂尾的抖振现象。垂直尾翼长时间处于抖振状态，会引起非常严重的后果。故此，抖振的控制一直以来都是航空航天领域学者们研究的一个重要的课题。    近十多年来，智能材料与结构的发展为抖振控制的研究注入了新的活力，其中压电驱动器由于自身具有重量轻、体积小、能耗低，响应快、刚度大等优点，在航空航天领域受到了广泛的关注。    本文以飞机垂直尾翼简化模型为研究对象，研究了模型的抖振响应控制的方法。首先，根据Roger近似方法对尾翼模型的非定常气动力进行了时域内的线性近似拟合。然后，根据载荷比拟方法和最优控制理论，在状态空间模块中实现了使用压电驱动器进行垂直尾翼抖振响应的控制。并研究了压电纤维铺设角度对抖振控制率的影响。结果表明，通过控制压电驱动器反馈电压的方法，能对抖振响应进行有效的控制。此外，结果还显示，压电纤维角度铺设的压电驱动器对抖振响应的控制比压电纤维0度铺设的压电驱动器要有效的多。