Algoritmo de Coincidencia Modal Basado en Proyección Oblicua para la Reducción de Orden de Modelos LPV de Sistemas Aeroelásticos
Autores: Liu, Yishu; Gao, Wei; Li, Qifu; Lu, Bei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Algoritmo de Coincidencia Modal Basado en Proyección Oblicua para la Reducción de Orden de Modelos LPV de Sistemas Aeroelásticos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Sistema aeroservoelástico
Modelo LPV
Reducción de orden
Desafíos en el diseño de control
Algoritmo de coincidencia modal
Aeronave X-56A
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Un sistema aeroservoelástico se puede describir como un modelo lineal de parámetros variables basado en una cuadrícula (LPV), cuyas características dinámicas suelen variar con la velocidad del aire. Debido al alto orden del sistema, es necesario realizar una reducción de orden en los modelos LPV para superar los desafíos del diseño de control. Sin embargo, al extender directamente las tecnologías de reducción de orden de modelos lineales invariantes en el tiempo (LTI) al sistema LPV, los estados de los modelos LTI de orden reducido generados por separado en diferentes puntos de la cuadrícula podrían ser inconsistentes. En este artículo, se propone un nuevo algoritmo de emparejamiento modal para resolver el problema de inconsistencia de estados al identificar la conexión interna entre los modelos en puntos de cuadrícula adyacentes. Se define una métrica de distancia basada en proyección oblicua para mejorar la fiabilidad del algoritmo de emparejamiento modal. El modelo LPV de orden reducido construido con este método tendría una alta fidelidad en relación con el modelo original y un rendimiento de interpolación suave entre los puntos de cuadrícula. El algoritmo propuesto se aplica al avión X-56A, y los resultados numéricos muestran su efectividad.
Descripción
Un sistema aeroservoelástico se puede describir como un modelo lineal de parámetros variables basado en una cuadrícula (LPV), cuyas características dinámicas suelen variar con la velocidad del aire. Debido al alto orden del sistema, es necesario realizar una reducción de orden en los modelos LPV para superar los desafíos del diseño de control. Sin embargo, al extender directamente las tecnologías de reducción de orden de modelos lineales invariantes en el tiempo (LTI) al sistema LPV, los estados de los modelos LTI de orden reducido generados por separado en diferentes puntos de la cuadrícula podrían ser inconsistentes. En este artículo, se propone un nuevo algoritmo de emparejamiento modal para resolver el problema de inconsistencia de estados al identificar la conexión interna entre los modelos en puntos de cuadrícula adyacentes. Se define una métrica de distancia basada en proyección oblicua para mejorar la fiabilidad del algoritmo de emparejamiento modal. El modelo LPV de orden reducido construido con este método tendría una alta fidelidad en relación con el modelo original y un rendimiento de interpolación suave entre los puntos de cuadrícula. El algoritmo propuesto se aplica al avión X-56A, y los resultados numéricos muestran su efectividad.