A Self–Tuning Intelligent Controller for a Smart Actuation Mechanism of a Morphing Wing Based on Shape Memory Alloys
Notice bibliographique
Résumé
The paper exposes some of the results obtained in a major research project related to the design, development, and experimental testing of a morphing wing demonstrator, with the main focus on the development of the automatic control of the actuation system, on its integration into the experimental developed morphing wing system, and on the gain related to the extension of the laminar flow over the wing upper surface when it was morphed based on this control system. The project was a multidisciplinary one, being realized in collaboration between several Canadian research teams coming from universities, research institutes, and industrial entities. The project’s general aim was to reduce the operating costs for the new generation of aircraft via fuel economy in flight and also to improve aircraft performance, expand its flight envelope, replace conventional control surfaces, reduce drag to improve range, and reduce vibrations and flutter. In this regard, the research team realized theoretical studies, accompanied by the development and wind tunnel experimental testing of a rectangular wing model equipped with a morphing skin, electrical smart actuators, and pressure sensors. The wing model was designed to be actively controlled so as to change its shape and produce the expansion of laminar flow on its upper surface. The actuation mechanism used to change the wing shape by morphing its flexible upper surface (manufactured from composite materials) is based on Shape Memory Alloys (SMA) actuators. Shown here are the smart mechanism used to actuate the wing’s upper surface, the design of the intelligent actuation control concept, which uses a self–tuning fuzzy logic Proportional–Integral–Derivative plus conventional On–Off controller, and some of the results provided by the wind tunnel experimental testing of the model equipped with the intelligent controlled actuation system. The control mechanism uses two fuzzy logic controllers, one used as the main controller and the other one as the tuning controller, having the role of adjusting (to tune) the coefficients involved in the operation of the main controller. The control system also took into account the physical limitations of the SMA actuators, including a software protection section for the SMA wires, implemented by using a temperature limiter and by saturating the electrical current powering the actuators. The On–Off component of the integrated controller deactivates or activates the heating phase of the SMA wires, a situation when the actuator passes into the cooling phase or is controlled by the Self–Tuning Fuzzy Logic Controller.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».