高空长航时无人机拥有十分广阔的应用前景,现在已经成为国内外航空设计工程的研究热点。此类飞行器的机翼普遍具有大展弦比、大柔性的结构特点,在气动载荷作用下容易产生较大的变形,计算这种类型机翼的颤振速度时就需要考虑几何非线性因素的影响。本文首先针对某大展弦比机翼进行了结构建模与线性颤振分析。然后采用“增量有限元”法和“准模态”法,通过DMAP语言编写新的NASTRAN求解序列,得到了机翼在自重及给定飞行条件下的静气动弹性变形以及静平衡位置处的模态,根据此模态计算大展弦比机翼在考虑几何非线性效应下的颤振临界速度。结果表明,受几何非线性因素的影响,机翼的颤振临界速度会有所降低。颤振会对机翼结构造成灾难性的破坏,颤振主动抑制技术可以显著的提高飞行器的气动弹性稳定性,近年来逐渐成为设计人员防颤振措施的首选。本文通过在机翼的后缘安装两个控制面来实现颤振主动抑制的工作。首先讨论增加控制面对机翼颤振特性的影响,然后通过有理函数拟合法得到时域内的气动力表达式,采用伺服电机作为作动器,在翼尖处安装加速度传感器,建立了带有控制面的机翼气动伺服弹性模型,并将模型在Simulink/Matlab中做了相应的开环时域仿真。本文最后介绍了PID控制以及模型预测控制两种控制方法,并将这两种方法应用于大展弦比机翼颤振主动抑制的研究,仿真结果验证了两种控制方法对机翼颤振抑制的有效性。由于模型预测控制可以通过模型预测和滚动优化实现对控制条件的约束,因此要优于简单的PID控制。