In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiges Verfahren der Schwingungsregelung für aktive Rotorblätter vorgestellt. Das Verfahren basiert auf dezentraler Regelung und betrachtet den Rotor als ein System aus N gekoppelten Subsystemen (Rotorblättern). Die Rotorblätter sind als flexible Balkenstrukturen modelliert und beschreiben eine gekoppelte Schlag-, Schwenk- und Torsionsbewegung. Blattelemententheorie kombiniert mit experimentell ermittelten Profilpolaren und einem 3D-Rotornachlaufmodell beschreiben die aerodynamischen Lasten. Aufgrund der inhärenten Robustheit der dezentralen Rückführungsstruktur erscheint der Ansatz geeignet zur Regelung des zeitperiodischen Verhaltens aktiver Rotorblätter im Vorwärtsflug. Das Prinzip des internen Modells führt auf eine robuste Störgrößenkompensation zur Kompensation der Nabenlasten und damit zur Reduktion rotorinduzierter Schwingungen. Eine Stabilisierung des Rotors wird durch stabilisierende Subsystemregler erzielt. Die Synthese des Regelsystems erfolgt als dezentrale optimale Ausgangsrückführung. Das Verfahren wurde auf einfache aktive Balkenstrukturen mit aufgeklebten piezokeramischen Elementen angewendet. Robustheit und Regelgüte wurden in einer experimentellen Realisierung validiert. Für eine Balkenstruktur unter externen harmonischen Störungen konnte eine maximale Schwingungsreduktion um einen Faktor 1000 erzielt werden.
Decentralized Vibration Control for Active Helicopter Rotor Blades
Dezentrale Schwingungsüberwachung beim Hubschrauberrotor
2002
126 Seiten, 60 Bilder, 13 Tabellen, 124 Quellen
Hochschulschrift
Englisch
Helicopter vibration reduction using active twist control of composite rotor blades
Tema Archiv | 2008
|Helicopter Vibration Reduction Using Active Twist Control of Composite Rotor Blades
British Library Conference Proceedings | 2008
|Resonant vibration of helicopter rotor blades
TIBKAT | 1954
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