飞机防滑刹车控制方法综述

飞机防滑刹车系统具有复杂动态特性,防滑刹车控制器的性能对飞机着陆的安全性具有重要作用。针对此问题,回顾了飞机防滑刹车系统的发展历程和主要控制方式,分析了飞机刹车系统的动态特性及影响刹车性能的主要因素。评述了基于数学模型的传统控制方法和基于模糊控制、神经网络等人工智能技术的智能控制方法在机轮防滑刹车控制中的研究与应用情况,并探索了当前防滑刹车控制方法研究中所面临和需要解决的关键问题,展望了未来控制系统的发展趋势。     

基于F28335的飞机防滑刹车控制系统设计

采用数字信号处理器(TMS320F28335)和高精度线性频幅转换芯片(LM131)等集成芯片搭建了飞机防滑刹车系统的硬件电路,并采用基于跑道识别技术的PD+PBM复合控制算法,结合MATLAB代码自动生成技术进行软件设计。系统实现了机轮速度信号的采集、跑道辨识以及防滑控制等功能。为了验证系统设计方案的可行性,将防滑控制系统结合半物理仿真台进行仿真实验。实验结果表明,系统能够适应不同跑道状态,具有良好的防滑刹车性能。     

基于滑模变结构的飞机防滑刹车控制器设计

以飞机全电刹车为研究背景,采用滑模变结构控制策略,设计刹车防滑控制策略,解决传统刹车效率低、机轮深度打滑、低速刹车性能差等问题.在控制策略中,以最佳滑移率为目标函数,设计滑模面,实现刹车防滑控制.由于滑模控制的强鲁棒性,可有效提高系统的抗干扰能力.仿真结果可知,滑移率控制在最佳滑移率附近,刹车效率高,可消除机轮深度打滑现象,防滑效果优良.     

多轮系防滑验证试验测控系统的设计与实现

在地面惯性试验台上进行刹车模拟试验,是目前国内外常用的测试机轮刹车系统功能与性能试验方法。充分地在地面对影响飞机刹车性能的问题进行验证和解决,使飞机机轮及刹车系统达到最理想的装机条件和工作状态,需要依靠先进的系统检测试验手段。针对此类问题,尤其是多起落架、多机轮配置的大型飞机刹车系统试验对于整个起落架性能及匹配性问题,开展了本系统的设计及验证工作。多轮系机轮刹车系统综合动力试验台验证及系统防滑试验具有系统监测控制、信息采集、数据解析、实时显示存储等功能,能直观地展示试验过程以及结果,进而全面验证大型飞机起降系统的综合性能。改良原来的多轮防滑刹车试验系统,完善并提供必要的试验条件,缩短了机轮试验研制周期,实现起落架、机轮、刹车系统集成的匹配性、协调性、安全性和可靠性测试,极大地降低了飞机试飞的风险和成本。     

飞行目标测试转台电磁兼容性设计研究

针对飞机刹车半实物仿真系统中机轮速度传感器信号输入刹车控制盒的需要,研制了基于AD9833的飞机防滑刹车半实物仿真系统机轮转速模拟装置。该装置能够模拟飞机机轮转速,并将信号传送给半实物仿真控制盒。AD9833型可编程波形发生器是一款可产生高精度正弦波、三角波和方波信号的器件。该器件采用第3代频率合成技术,即直接数字频率合成技术(DDS),以相位的概念进行频率合成,可通过SPI标准串行接口与微处理器通信,通过编程能够产生不同频率的正弦信号。     

基于补偿神经网络的模糊飞机刹车控制系统研究

尽管飞机防滑刹车可以在保持可操纵性的同时优化刹车效率，但遇到不同路况时刹车性能却时常下降。为了在防滑的同时获得最大的刹车结合系数，该文提出了新的飞机防滑刹车控制律：基于补偿神经网络的模糊控制。控制器识别飞机和机轮的速度反馈，从而调整刹车力矩实现优化刹车。同时系统又可根据复杂的路况，通过补偿神经网络进行自优化。通过MATLAB、VC仿真得出滑移率跟踪曲线。结果表明刹车系统在适应不同路况时有很好的控制性能。     

模糊复合控制律对飞机防滑刹车系统性能的改进

针对采用传统控制律的飞机防滑刹车系统鲁棒性差、机轮易在低速段出现严重打滑甚至脱胎现象等缺点，提出了一种新型控制律——模糊复合控制律；并在matlab6．5／simulink环境下，对采用这两种控制律的飞机防滑刹车系统分别进行了仿真研究；将两种情况下的结合系数和滑移率仿真曲线在同一坐标系下给出，结合曲线对两种情况下的刹车系统性能进行了比较分析，结果表明；采用模糊复合控制律的刹车系统鲁棒性增强，刹车效率提高，明显克服了因采用传统控制律而引起的诸多缺点。     

基于DSP的飞机防滑刹车控制系统设计

在分析飞机防滑刹车控制系统组成及工作原理的基础上,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)的飞机防滑刹车控制器.控制器采用DSP作为核心处理单元,设计了故障监控模块和AD采集模块等,结合等效滑模控制作为防滑控制算法,实现数字防滑刹车控制器的硬件及软件设计.结果表明,基于DSP的防滑刹车控制器运行可靠稳定,具有较高的刹车效率,能够满足飞机防滑刹车系统的要求.     

基于干扰估计的非对称运动下飞机刹车系统模型预测控制

针对飞机在非对称运动下的双侧机轮协调控制问题, 提出一种基于滑模干扰估计的模型预测控制方法. 首先, 通过对飞机制动过程横纵方向力矩机理分析并分别考虑左右机轮对刹车性能的影响, 建立全面刻画系统动态的地面滑跑动力学模型. 在此基础上, 设计滑模观测器对侧风干扰进行实时估计, 利用补偿机制实现对侧风扰动的有效抑制. 此外, 提出基于前轮荷载状态门限特征和结合系数阈值范围特征的分析方法, 解决切换跑道环境辨识问题. 设计非线性模型预测算法, 实现飞机纵向防滑刹车和横向跑道纠偏的协调控制. 最后, 在侧风干扰、跑道切换以及不对称着陆等情况下进行仿真实验, 验证了所提出的控制策略能够有效提升刹车系统的防滑效率及纠偏性能.     

飞机防滑刹车模糊控制器的改进研究

采用模糊控制理论对飞机自动防滑刹车控制系统进行了深入的分析研究,利用Matlab模糊控制工具箱及Simulink对刹车控制系统进行了仿真,并应用自调整函数算法对模糊控制的参数进行优化。结果表明,该方法达到较好的刹车控制效果,大大地提高飞机防滑刹车效率。     

飞机防滑刹车系统新型控制策略研究

飞机防滑刹车控制系统是重要的机载设备,对飞机的安全起飞和着陆有着重要作用.NASA研究数据表明,传统的PD+ PBM控制律在混合跑道刹车性能下降,且在低速段容易出现严重的打滑现象,导致系统刹车效率降低.对飞机防滑刹车系统的工作原理进行了分析,针对传统控制律的不足,提出了一种基于免疫PID的新型刹车控制策略.在计算机建立...     

一种新型电静液作动飞机刹车系统

多电飞机已成为现代飞机的发展趋势,其刹车系统不再采用传统的液压刹车.提出一种用于多电飞机刹车系统的泵控和阀控相结合的电静液刹车系统.首先分析了电静液作动器的工作原理和数学模型,对电静液机构进行了单独的控制仿真;接着对飞机刹车系统进行数学建模,并将这种电静液作动飞机刹车系统进行控制仿真.仿真结果表明,基于电静液作动器的刹...     

无模型自适应控制在飞机防滑刹车中的应用

针对飞机防滑刹车系统的复杂性和非线性,在分析滑移率控制式飞机防滑刹车系统的工作原理基础上,提出了一种基于无模型自适应控制的飞机防滑刹车控制算法;该算法无需精确的动力学模型,直接利用输入输出信息实现飞机防滑刹车的最佳滑移率控制;仿真结果表明:采用无模自适应防滑刹车控制算法,在5s之内就能获得稳定的滑移率,为提高飞机刹车的效率提供了一条新的思路。     

基于模糊PID的飞机防滑刹车系统动态仿真

在飞机防滑优化控制问题的研究中,存在飞机防滑刹车系统响应速度慢、抗干扰能力差等问题。由于飞机着陆时发动机处在慢速工作状态,防滑系统处于复杂的非线性过程。为提高刹车效率,提出将遗传算法优化的模糊控制应用到飞机防滑刹车系统中。采用遗传算法对采用"串联二进制编码"的隶属函数参数进行联合优化,并将优化过的控制规则用于设计模糊控制器。将设计的控制器和刹车系统模型在Simulink环境下进行数字仿真。仿真结果表明,遗传算法的模糊PID控制,在飞机防滑刹车控制中,具有良好的控制效果和抗干扰能力,为防滑刹车系统控制设计提供了一条新的手段。     

一种混合控制算法在飞机防滑刹车系统中的应用研究

由于飞机防滑刹车系统的复杂性和非线性,建立其准确的动力模型比较困难。常规的PID控制算法因过于依赖于模型的精确性,对飞机防滑刹车系统的控制难以达到预期效果。基于以上因素,以飞机防滑刹车系统为对象,提出了一种新的神经网络模糊PID混合控制算法,并在惯性模拟实验台测试。实验结果表明：采用此控制算法,提高了刹车的效率．缩短了刹车距离．提升了飞机制动性能,增强了系统的鲁棒性。     

嵌入式飞机防滑刹车动态测试分析系统设计

针对飞机防滑刹车系统测试中无法进行动态跟踪而难以采取最优系统控制策略的问题,设计了一种用基于ARM嵌入式系统的飞机刹车动态测试分析系统;该系统通过对飞机刹车中的机轮及其刹车盘建立数学模型,利用ARM嵌入式技术进行算法移植,实现了刹车系统的模拟及其动态过程的测试分析,解决了飞机刹车模拟和动态测试系统的实时性管理的问题;工程试验结果表明该嵌入式动态测试系统,能有效地模拟刹车过程,并动态跟踪和分析飞机刹车参数的变化。     

基于飞机刹车半实物仿真系统的监控平台的设计

针对飞机刹车实物仿真系统的需要,设计了一个基于Visual Basic 6.0开发环境下的飞机刹车仿真系统的监控平台.给出了监控平台的设计结构和功能原理,并详细介绍了控制台与仿真机的人机交互接口模块的设计,满足了飞机刹车系统运行的数据传输及修复的实时性要求.经过实际测试,系统功能强大,简单实用,可以运用在飞机刹车仿真系...