直升機多頻振動并聯結構自適應控制方法研究

馬遜軍　陸洋　陳仁良　周錄軍

摘要：現有直升機主動振動控制技術主要對機體主通過頻率振動成分進行控制，但更嚴格的振動控制需要考慮機體的高階諧波振動成分。為實現直升機多頻振動主動控制，以多頻窄帶噪聲主動控制算法為基礎，發展了一種運用無延遲帶通濾波器的并聯結構濾波最小均方算法。無延遲帶通濾波器的引入削弱了參考信號和誤差信號中諧波分量之間的調頻問題，同時避免了在次級通道中引入額外的延遲，加快了收斂速度，且提高了控制效果。通過基于簡化直升機有限元模型的仿真，驗證了該算法具有良好的收斂特性和較小的計算量。綜合考慮直升機實際減振需求，以自由一自由梁為對象，以NΩ和2NΩ振動成分為控制目標，進行了雙頻單人單出和四人兩出振動控制試驗，包括外擾及通道變化等多種復雜情況下的試驗，以考驗算法的自適應能力。試驗結果表明：基于所提出算法的主動振動控制系統能有效控制多個目標頻譜，單人單出系統被控點振動水平至少降低84%，四人兩出情況下總體振動水平降低66%，且收斂速度較快，自適應能力較強。

關鍵詞：直升機；自適應控制；多頻振動；并聯結構；無延遲帶通濾波器