起落架磁流变减震器模糊控制研究
Research on Fuzzy Control of Landing Gear Based on MR Damper
乘飞机出行作为一种便捷、高效的交通方式,正越来越多的融入人们的生活之中,其安全性和舒适性得到了更多的关注.飞机在跑道上着陆和滑跑时,由于冲击和振动产生的载荷,主要由起落架缓冲装置即减震器来承担.现在飞机上普遍使用的油气式减震器,因其阻尼力不能根据外载荷的变化实现实时控制,所以其减震效果和控制策略尚有许多提高和改进之处.针对这一现状,本文开展了基于磁流变减震器的飞机起落架半主动控制方面的研究.研究以降低飞机着陆和滑跑时的振动和冲击为目标,应用理论分析、算法仿真及振动实验结合方式,设计了起落架磁流变减震器模糊控制系统、建立了飞机起落架减震系统动力学模型、在控制器基础上完成了控制算法设计及其实现.主要完成的内容如下:1、模型建立与仿真.在充分调研和查阅相关方面资料基础上,选用课题组设计的一种磁流变减震器,建立了飞机起落架减震系统半主动控制和被动控制二阶弹簧-阻尼模型,得出动力学运动方程,运用MATLAB/SIMULINK建立仿真模型,对系统特性及控制算法进行仿真分析,并借助LabVIEW虚拟仪器平台对仿真信号进行动态跟踪,绘出动力学曲线,仿真结果表明模糊控制算法控制效果较好.2、模糊控制系统程序开发.在控制器硬件电路的基础上,分析了起落架磁流变减震器半主动控制的原理,采用TMS320F28335芯片作为控制系统的主芯片,分析了模糊控制器的硬件组成和各部分功能的实现,包括模糊控制器、外设电路、可控电流源和加速度传感器.基于TI公司的CCS4.1软件平台,对控制算法进行设计,完成了控制系统开发流程和控制算法的程序开发.3、控制算法测试与实验.搭建了半主动控制实验测试平台,采用正弦激励信号,在被动控制、I=0.4A及I=0.8A稳流和模糊控制下进行三组不同控制方式的对比试验,设计LabVIEW的虚拟仪器监测平台,实时动态监测数据变化.实验结果表明,在模糊控制系统调节下,相比被动控制,磁流变减震器的位移和加速度幅值有了明显减小,对外界激励动态跟踪控制效果较好.综上,通过实验测试和理论分析表明,本文设计的模糊控制系统和控制算法达到了预期目标,可以满足实验需求.
- 作者：
- 李健
- 学位授予单位：
- 中国民航大学
- 专业名称：
- 航空宇航制造
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 祝世兴
- 中图分类号：
- V226.2
- 关键词：
- 起落架；半主动控制；磁流变减震器；模糊控制；仿真分析；振动实验
- Landing gear; Semi-active control; MR damper; Fuzzy control; Simulation analysis; Vibration test;