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高超声速气动加热会严重影响飞行器结构的颤振特性。本文针对高超声速飞行器小展弦比翼面开展热颤振分析方法以及应用压电驱动器的热颤振主动抑制方法两方面的研究内容。建立求解高超声速热气动弹性问题的分层求解方法，以小展弦比金属翼面为研究对象，推导并建立了热环境下的结构振动方程及气动弹性运动方程；建立翼面有限元模型，拟定四种典型温度场分布，进行常温和各种热载荷边界条件下的结构振动和颤振计算；计算分析材料特性变化、热应力对结构振动和颤振特性的影响，结构固有频率及模态变化对颤振特性的影响。结果表明，相比常温，各热载下翼面颤振速度有明显下降，但颤振耦合性质未改变；受热后翼面扭转刚度降低是导致其颤振速度下降的主要原因，而模态变化的影响效应相对较小；翼面厚度方向较大的温度梯度能较大幅度降低颤振速度。采用压电陶瓷驱动器进行热颤振主动抑制方法研究。对频域非定常气动力进行有理函数拟合，通过减少拟合模态数和滞后根个数来降低模型阶数，建立翼面包含压电驱动器的耦合结构系统状态空间形式的运动方程；采用两种控制律设计方法，对不同热载荷边界条件下的被控对象设计颤振主动抑制控制律，分别设计出LQG及PID控制器；对比分析了系统开、闭环颤振特性。结果表明，通过主动控制律的实施，达到了热颤振主动抑制的目的，各热载下翼面颤振速度均有不同程度提高。通过算例分析表明了本文热颤振分析及颤振主动抑制方法的有效性。