Un Nuevo Algoritmo de Recorte Automático para Cargas Aerodinámicas del Rotor de Helicóptero
Autores: Yin, Xinfan; Ma, Hongxu; Peng, Xianmin; Zhang, Guichuan; An, Honglei; Wang, Liangquan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un Nuevo Algoritmo de Recorte Automático para Cargas Aerodinámicas del Rotor de Helicóptero
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Helicóptero
Prueba en túnel de viento
Sistema de recorte automático
Cargas aerodinámicas
Modelo de rotor
Túnel de viento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Para simular eficazmente el estado de vuelo del helicóptero, es necesario ajustar el helicóptero durante el vuelo hacia adelante en una prueba en túnel de viento. Anteriormente, debido a la falta de un bucle de control interno en el banco de pruebas, el ajuste del helicóptero en el túnel de viento se realizaba manualmente, con baja eficiencia en las pruebas, calidad de datos inestable y alta intensidad laboral. Con el desarrollo continuo de la tecnología informática y la tecnología de control automático, la tecnología de ajuste del helicóptero en el túnel de viento ha estado evolucionando hacia la automatización y la inteligencia. El sistema automático de ajuste en el túnel de viento del helicóptero es un sistema típico de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO), fuertemente acoplado y complejo no lineal, que involucra un sistema de adquisición y procesamiento de datos, un sistema de control del rotor, un sistema de control del mecanismo de soporte trasero, un sistema de control de presión de velocidad del túnel de viento y otros subsistemas, lo que dificulta su descripción con un modelo matemático preciso. Por lo tanto, para satisfacer las necesidades de evaluación del rendimiento aerodinámico de un modelo de rotor de 3 m de diámetro y la investigación de características de ruido en la prueba del túnel de viento, se propone un algoritmo de ajuste automático de paso variable con retroalimentación de error basado en el principio de control difuso para realizar el ajuste automático de las cargas aerodinámicas del modelo de rotor en el estado de vuelo hacia adelante. Para verificar la efectividad y fiabilidad de la estrategia de ajuste, se llevaron a cabo una serie de pruebas en túnel de viento en un modelo de rotor escalado de 3 m de diámetro de un helicóptero en el túnel de viento aeroacústico FL-17 del Centro de Investigación y Desarrollo de Aerodinámica de China (CARDC) basado en el banco de pruebas del modelo de rotor de helicóptero soportado por cola de 3 m. Los resultados de la prueba en el túnel de viento muestran que el algoritmo de ajuste automático propuesto tiene características de velocidad de ajuste rápida y alta eficiencia, lo que puede realizar de manera efectiva y fiable el ajuste automático de las cargas aerodinámicas del modelo de rotor bajo diferentes estados de prueba en el túnel de viento y mejorar en gran medida el nivel de inteligencia de la prueba en túnel de viento del helicóptero.
Descripción
Para simular eficazmente el estado de vuelo del helicóptero, es necesario ajustar el helicóptero durante el vuelo hacia adelante en una prueba en túnel de viento. Anteriormente, debido a la falta de un bucle de control interno en el banco de pruebas, el ajuste del helicóptero en el túnel de viento se realizaba manualmente, con baja eficiencia en las pruebas, calidad de datos inestable y alta intensidad laboral. Con el desarrollo continuo de la tecnología informática y la tecnología de control automático, la tecnología de ajuste del helicóptero en el túnel de viento ha estado evolucionando hacia la automatización y la inteligencia. El sistema automático de ajuste en el túnel de viento del helicóptero es un sistema típico de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO), fuertemente acoplado y complejo no lineal, que involucra un sistema de adquisición y procesamiento de datos, un sistema de control del rotor, un sistema de control del mecanismo de soporte trasero, un sistema de control de presión de velocidad del túnel de viento y otros subsistemas, lo que dificulta su descripción con un modelo matemático preciso. Por lo tanto, para satisfacer las necesidades de evaluación del rendimiento aerodinámico de un modelo de rotor de 3 m de diámetro y la investigación de características de ruido en la prueba del túnel de viento, se propone un algoritmo de ajuste automático de paso variable con retroalimentación de error basado en el principio de control difuso para realizar el ajuste automático de las cargas aerodinámicas del modelo de rotor en el estado de vuelo hacia adelante. Para verificar la efectividad y fiabilidad de la estrategia de ajuste, se llevaron a cabo una serie de pruebas en túnel de viento en un modelo de rotor escalado de 3 m de diámetro de un helicóptero en el túnel de viento aeroacústico FL-17 del Centro de Investigación y Desarrollo de Aerodinámica de China (CARDC) basado en el banco de pruebas del modelo de rotor de helicóptero soportado por cola de 3 m. Los resultados de la prueba en el túnel de viento muestran que el algoritmo de ajuste automático propuesto tiene características de velocidad de ajuste rápida y alta eficiencia, lo que puede realizar de manera efectiva y fiable el ajuste automático de las cargas aerodinámicas del modelo de rotor bajo diferentes estados de prueba en el túnel de viento y mejorar en gran medida el nivel de inteligencia de la prueba en túnel de viento del helicóptero.