采用智能算法参数整定的磁流变减摆自抗扰控制

为了提高飞机起飞和降落过程中的稳定性及安全性,采用磁流变阻尼器进行飞机前轮摆振控制。本文描绘了改进的Bouc-wen模型磁流变阻尼器的力学特性,并将之用于一个三自由度的飞机前起落架模型中,而后为此设计了减摆自抗扰控制器(active disturbance rejection control, ADRC);然后采用混沌分数阶天牛群算法整定优化自抗扰控制器的参数。最后,仿真结果显示经智能算法优化参数后的减摆自抗扰控制器能够较好地控制摆振现象,并且其性能具有一定的鲁棒性。     

基于磁流变的飞机起落架缓冲控制及仿真分析

起落架缓冲器是飞机起落架的重要组成部分之一,其性能的好坏直接影响到飞机起降的安全性.本文建立了基于磁流变液的飞机起落架缓冲系统的动力学模型,并用开关控制算法与模糊控制算法完成某型飞机起落架缓冲系统的缓冲控制,与被动式缓冲系统的缓冲效果进行了比对分析,验证了提出的半主动缓冲控制系统的减震效果优于传统的被动式缓冲系统.仿真结果表明,采用的开关控制和模糊控制实现了冲击载荷能量的有效吸收.     

飞机起落架半主动控制仿真研究

该文总结了飞机起落架的三种控制方法：被动控制,主动控制,半主动控制。传统的起落架控制方法不能使飞机很快的达到稳定,为了解决这一问题,该文分析了半主动控制的优点。建立起了半主动控制起落架的数学模型和线性状态控制方程,并根据现代控制理论分析被动控制起落架系统的稳定性和可控性。采用常规状态反馈的控制方法对起落架系统进行设计,得到了半主动控制器。最后通过仿真软件分别对被动控制和半主动控制的起落架模型进行了仿真分析。仿真结果表明：被动控制起落架有较强的振荡,系统稳定时间也较长。而半主动控制起落架能够有效的降低飞机冲击载荷和振动响应,使飞机很快达到稳定。     

小车吊重系统摆振动力学模型及仿真

认识和掌握吊重摆振的动力学特性,是研究起重机防摇控制方案的前提条件.为了准确分析吊重摆振的动力学规律和影响因素,采用理论分析和动态仿真的方式对吊重摆振特性进行了研究.文中根据起重机小车-吊重系统的三维动力学模型建立了吊重摆振的二自由度摆角动力学模型,通过线性简化从模型中找出了影响摆角大小的主要因素--吊重绳长和运行加(减)速度,并以此动力学模型进行了起重机在多种工况下的动态仿真.通过仿真分析得到了小车加速度和吊重绳长对吊重摆振角度、频率和摆角速度的影响规律.     

飞机液压减摆器减摆特性研究

一、引言 飞机在跑道上起飞、着落和滑跑等过程中,常因运动速度超过某一临界值,前机轮发生左右剧烈偏摆的自激振动,或因地面不平整,铺砌粗糙等前机轮受到某种扰动,产生侧向偏摆.偏摆的幅度越大、频率越高,机轮侧向偏转角越大,支柱变形和轮胎撕裂可能性越高,严重威胁机上人员生命安全.针对此问题,各飞机设计生产厂家主要通过设置减摆器降低偏摆的振幅和频率.据提供阻尼的工作方式,减摆器一般分为摩擦减摆器和液压减摆器.因摩擦阻尼力矩等的限制,摩擦减摆器使用相对较少,而更多地采用液压减摆器.依据飞机所需减摆性能的要求,大中型飞机大多选择减摆能力强的旋板式液压减摆器;小型飞机大多选择收藏空间要求较小的柱塞式液压减摆器.虽然两种液压减摆器结构不同,但其工作原理是基本相同的,均是利用油液通过阻尼孔产生阻尼力,再通过传动机构产生绕支柱轴旋转的阻尼力矩防止起落架机轮摆动,使摆动机械能变成热能逐渐消耗.诸多学者针对液压减摆器进行了大量研究,其中向锦武,穆志韬和苏开鑫等对飞机起落架减摆器的液压阻尼特性进行了分析与研究;杨宁都,杜进等研究了液体压缩性对减摆器减摆特性的影响;冯彪,高雅和顾宏斌等对液压减摆器摆振进行数字化仿真分析与优化,但鲜有研究相同液压减摆器(其阻尼孔的长径比和空间排布方式等相同)对不同周期的振动、不同振幅的振动和不同粘度的液体的减摆特性.然而,液压式减摆器的减摆特性对液体种类和减摆器等的选择与设计具有重要的参考作用,故本文分别设计了七个不同周期的振动、七个不同振幅的振动以及选取了七种不同粘度的液体,运用处理非线性能力较强的Abaqus软件的流固耦合模块,计算和分析减摆器的减摆特性.     

基于模糊PID控制的汽车半主动悬架系统的研究

论文通过建立1/4车体两自由度半主动悬架模型,设计了双输入单输出的模糊PID控制器,并在Matlab/Simulink环境下对半主动悬架系统进行了仿真研究。研究结果表明,与被动悬架系统和基于PID控制的半主动悬架系统相比较,基于模糊PID控制的汽车半主动悬架系统能够有效地降低车身的垂直加速度,并能提高车辆的平顺性,减小轮胎的动载荷。最后对基于模糊PID控制的半主动悬架系统在同一路面等级不同车速下进行了仿真研究,结果表明随着车速的增加车辆的平顺性、操纵稳定性以及安全性都会下降。     

桥式起重机模糊自适应PID防摆控制研究

为了使桥式起重机精确到达预期位置,并有效消除负载的残余振荡,该文采取了一种模糊PID控制策略。由Lagrange方程推导出起重机动力学模型的状态方程,并根据起重机的输入输出特性,建立了相应的PID控制器和参数配置。运用模糊控制思想,在PID控制器原本的参数配置上添加新的增量参数,达到最优PID参数在线自整定的目的。在Simulink中搭建了模糊PID防摆控制系统仿真模型,仿真结果显示,相比于PID控制系统,该控制系统的定位时间加快了3 s,负载摆角的最大幅度降低了57%,负载摆角的稳定时间缩短了25%,并且具有较好的控制精度和鲁棒性。     

基于虚拟机的飞机起落架运动模型构建研究

研究飞机起落架运动模型的构建,保证模型构建精度.在飞机起降时,前轮摆振是一种严重威胁飞行安全的现象,因其摆振的不规律性,传统的动态模型构建方法不能正确对摆振进行稳定性分析,造成构造的模型精度不高的问题.为了解决上述难题,提出了虚拟机的模型构建方法.由于柔性虚拟机理论利用轮胎特性和动力学参数对前轮摆振特性准确分析,避免了刚性摆振研究的不准确,通过在ADAMS中分析得到数据特性构架起落架的准确虚拟机模型,根据起落架摆振试验和相关工况对模型进行校验,保证了构建模型的精度.仿真结果表明,模型构建方法能够有效解决摆振的影响,构建高精度的蘑菇型,使模型更逼近现实,为起落架研发提供可靠的数据参考.     

野草入侵模糊算法的半主动空气悬架研究

为了抑制由路面不平引起的车辆振动,结合磁流变阻尼器和空气弹簧的变阻尼/刚度特性,设计了含内置永磁体式磁流变阻尼器的半主动空气悬架系统.基于电磁学原理,对内置永磁体式磁流变阻尼器的力学特性建模.建立了1/4车辆二自由度动力学模型,并利用野草入侵算法对常规模糊算法规则进行优化,开发了野草入侵-模糊混合控制策略对内置永磁体磁流变阻尼器的空气悬架进行半主动控制.为验证该控制策略在磁流变空气悬架的半主动控制效果,进行了C级路面随机输入及凸块脉冲输入仿真分析,仿真结果可知,野草入侵-模糊控制策略能有效地提高半主动悬架系统的综合性能.并且通过台架试验进一步表明,利用该控制策略能够使车身振动加速度及悬架动挠度分别减小25.87%、35.13%.     

甲板障碍对舰载机着陆性能影响仿真研究

由于航母在行进中受到海浪起伏影响,舰载机着舰时往往具有较大的相对下沉速度,着陆过程中起落架受到巨大的冲击载荷,严重的情况可能导致飞机失事;为研究着舰过程中飞机起落架动力学特性,基于ADAMS/Aircraft模块,建立某型号舰载机仿真模型,使用三角网格法构建三种典型甲板路面.利用模型进行了舰载机着陆试验仿真,特别研究了舰载机在着陆过程中通过甲板障碍时,飞机起落架载荷的变化情况;研究显示,在机轮触地0.2秒内,起落架载荷达到峰值326722N.而着舰过程中机轮通过甲板障碍时约引起16%的起落架载荷增幅.该增幅的存在将对起落架缓冲性能提出更高的要求,在起落架设计与实验中应充分考虑该因素的影响.