- 上一篇：船厂生产设计国内外研究现状
- 下一篇：微课程国内外发展研究现状概况
非线性颤振由于在气动弹性系统中存在许多非线性因素，因此在整个控制系统中对于非线性环节难免会产生复杂响应。颤振是其中比较复杂的一个非线性气动弹性特性问题。近年来，国内外学者对气动弹性的非线性颤振问题进行了深入研究，主要成果如下：
美国兰利研究中心采用计算机数值模拟的方法分析了具有不同非线性特性的二元机翼的气动弹性特性，结果表明系统的初始响应对机翼的颤振速度和非线性系统的稳定性都有一定影响。加拿大国家航天研究中心也以含立方结构的机翼气动弹性系统为研究对象进行了颤振分析，结果表明了线性系统颤振速度比非线性系统的颤振速度高[7]。62317
韩国航空技术研究中心以带有柔性控制面和具有间隙非线性的机翼为研究对象[8]，采用时域法研究其颤振特性，给出具有混沌和极限环颤振的实例，结果证明了颤振速度与系统中的线性与非线性因素有关。线性系统中的颤振临界速度远远小于非线性系统中的临界速度。随后，其以具有气动和间隙两种非线性因素的二元机翼为研究对象，对其进行了颤振分析，结果表明间隙非线性对系统影响更大将导致系统的不稳定，且对机翼产生疲劳损坏。
国内非线性气动弹性的颤振研究在经过近年来的发展之后，已经取得了一些成果。1988年，杨智等以非线性二元机翼为对象，结果表明当系统存在间隙非线性时，极限环幅值不同。1991年，杨翊仁等以带外挂气动弹性机翼为对象，对其进行了极限环颤振分析，通过采用中心流形法[9]、KBM法[10]、谐波平衡等方法对系统进行线性化处理，得到系统颤振动态特性，并对系统进行了稳定性分析，得到Hopf分叉图[11]。2007年，李道春等以带有迟滞的二元机翼为对象，研究了其非线性颤振特性，并建立了系统的运动方程。研究了扑动和俯仰的振动频率比、机翼和空气质量比对非线性气动弹性颤振速度边界的影响。郑国勇等以具有立方操纵面的三元机翼为对象，利用三元活塞理论和能量法对其进行了颤振分析，采用数值积分法和等效线性化法得到极限环颤振的动态响应，并研究了操纵面Hopf分叉[12]和混沌运动，最后结果表明了风速变化大小影响极限环幅值文献综述，且存在混沌区域。
2 颤振主动控制
为了克服被动控制技术的不足，提高飞行器的临界颤振速度。人们提出了主动控制技术。主动颤振抑制最常用的途径是利用不连续控制面改变气动力，这种方法上世纪五十年代就已经提出，对此法的研究广泛且深入，其研究进展如下：
最初的控制律设计方法为频域分析法[13]和气动能量法[14]，随着非定常气动力理论和现代控制理论的发展，在机翼颤振主动控制领域出现了各种主动颤振抑制方法。Borglund等以大展弦比平板机翼为研究对象，基于非线性优化理论完成机翼的主动颤振抑制，其中作动器采用高性能直线电动机，最后进行了风洞实验验证。Ghiringhelli以翼尖带外挂质量的机翼模型为研究对象，采用极点配置法设计抑制颤振的控制器，其中作动器采用直流扭矩电机。杨发友等以大展弦比直机翼为研究对象，研究了基于自适应控制理论的颤振抑制方法。Mukhopadhyay以半机模型为研究对象，设计了线性二次高斯控制器[15]，实现了模型对称和反对称模态下的颤振抑制，最后进行了风洞实验，结果表明：闭环系统颤振压得到较大提高。Strganac等人以多项式非线性二元机翼为研究对象，采用反馈线性化策略进行非线性系统的颤振抑制[16]，并进行了风洞实验验证。Singh等在上述非线性模型基础上，通过求解关于机翼系统状态变量的黎卡提方程[17]来确定非线性颤振抑制控制器。