隨著航空事業(yè)迅速發(fā)展,航空安全越來越重要,起落架擺振問題是安全問題上的重要一環(huán)。現(xiàn)代飛機使用減擺器解決擺振問題,傳統(tǒng)油液式減擺器只能被動地通過消耗能量的方式來消除擺振,針對這一現(xiàn)狀,在研究中重點關(guān)注了可以進行半主動控制的磁流變阻尼裝置,確定了磁流變阻尼裝置的可行性與優(yōu)越性。本文基于同研究小組設(shè)計的某型無人機用磁流變減擺器,設(shè)計完成了基于模糊控制算法的控制器。通過擺振實驗確定了控制器具有較好的性能。本文主要內(nèi)容為:首先建立了磁流變減擺器簡化模型,并通過系統(tǒng)辨識建立了減擺器的控制模型。其次確定了控制算法:由于磁流變減擺器模型難以精確確定,故選擇模糊控制算法,為了使算法方便易用,在算法中加入PID控制,確定了算法為模糊自適應(yīng)PID控制。仿真結(jié)果表明算法可行。再次是設(shè)計并制作了控制器:控制器分為硬件和軟件兩部分。硬件部分從器件選擇到組裝成型盡量做到了小型化,軟件部分實現(xiàn)了程序的載入編輯和實驗數(shù)據(jù)的采集功能。最后進行了實驗驗證:實驗分為振動阻尼實驗和滑跑擺振實驗。振動阻尼實驗表明了隨著電流的變化,減擺器的阻尼力有較好的變化范圍,其性能滿足控制器的使用條件;滑跑擺振實驗結(jié)果表明本文設(shè)計的控制器是完... 

【文章來源】：中國民航大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 磁流變減擺器控制研究現(xiàn)狀
        1.2.1 擺振研究歷史與現(xiàn)狀
        1.2.2 擺振控制常用的控制方法
        1.2.3 常用的磁流變減擺器半主動控制方法
    1.3 本文主要工作
第二章 磁流變減擺器建模
    2.1 磁流變減擺器
    2.2 磁流變減擺器的簡化力學(xué)模型
    2.3 磁流變減擺器模型辨識
        2.3.1 磁流變減擺器阻尼系統(tǒng)的頻率特性
        2.3.2 磁流變減擺器模型辨識試驗設(shè)計
        2.3.3 模型參數(shù)確定
        2.3.4 模模型校驗
    2.4 本章小結(jié)
第三章 模糊控制算法設(shè)計與仿真
    3.1 模糊自適應(yīng)PID控制器設(shè)計
        3.1.1 模糊控制器整體設(shè)計
        3.1.2 輸入輸出量的選擇
        3.1.3 輸入輸出量的模糊化與規(guī)則的設(shè)計
    3.2 模糊自適應(yīng)PID控制算法仿真
        3.2.1 FuzzyToolbox構(gòu)建模糊自適應(yīng)PID控制器
        3.2.2 控制器仿真
    3.3 控制模型的建立
        3.3.1 Matlab/Simulink建模仿真
        3.3.2 仿真結(jié)果與分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 控制器的硬軟件設(shè)計及實現(xiàn)
    4.1 磁流變減擺器控制器硬件總體框架
    4.2 控制器控制原理
    4.3 硬件總體設(shè)計
        4.3.1 總體電路設(shè)計
        4.3.2 器件選擇
    4.4 硬件模塊設(shè)計
        4.4.1 ARM核最小系統(tǒng)電路設(shè)計
        4.4.2 電源管理電路
        4.4.3 電流反饋及位移反饋電路
    4.5 控制系統(tǒng)軟件及算法設(shè)計
        4.5.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境與算法程序
        4.5.2 PC上位機數(shù)據(jù)采集顯示軟件設(shè)計
    4.6 本章小結(jié)
第五章 實驗及分析
    5.1 振動阻尼實驗
        5.1.1 振動阻尼實驗原理
        5.1.2 實驗對象
        5.1.3 實驗注意事項
        5.1.4 實驗內(nèi)容與步驟
        5.1.5 實驗結(jié)果
    5.2 滑跑擺振實驗
        5.2.1 實驗原理
        5.2.2 實驗對象
        5.2.3 實驗注意事項
        5.2.4 實驗內(nèi)容及步驟
        5.2.5 實驗結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 進一步工作及展望
致謝
參考文獻
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于LMS Virtual. Lab的前起落架擺振試驗仿真[J]. 高雅,劉暉,顧宏斌,陳大偉.  現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化. 2017(07)
[2]直升機動力傳動系統(tǒng)對旋翼擺振模態(tài)影響研究與試驗驗證[J]. 賴凌云,張若忱,劉永志.  機械傳動. 2017(05)
[3]機體連接處局部剛度對輕型飛機起落架擺振穩(wěn)定性的影響研究[J]. 劉勝利,劉小川,崔榮耀,劉沖沖.  振動工程學(xué)報. 2017(02)
[4]基于磁流變液的飛機起落架嵌入式緩沖控制器設(shè)計[J]. 傅莉,李彬彬,胡為,陳新禹.  火力與指揮控制. 2016(09)
[5]基于模糊自適應(yīng)PID高精度控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 陳云,劉新妹,郭棟梁,殷俊齡.  電機與控制應(yīng)用. 2016(02)
[6]電弧爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)模糊自適應(yīng)PID控制器設(shè)計[J]. 魯軍,李亮.  沈陽理工大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[7]模糊自適應(yīng)PID控制系統(tǒng)的研究及MATLAB仿真[J]. 焦仁雷,宋慧波,任亞寧,楊睿,趙良偉.  裝備制造技術(shù). 2015(02)
[8]飛機前起落架在轉(zhuǎn)彎控制狀態(tài)下的擺振分析及應(yīng)用[J]. 寇明龍,丁學(xué)斌,盧京明.  航空科學(xué)技術(shù). 2014(12)
[9]模糊PID控制在磁流變半主動懸架中的應(yīng)用[J]. 李偉平,柳超,張利軒,張寶珍,王振興.  機械科學(xué)與技術(shù). 2014(12)
[10]無刷直流電機模糊自適應(yīng)PID控制研究與仿真[J]. 劉慧博,王靜,吳彥合.  控制工程. 2014(04)

博士論文
[1]基于MR阻尼器的半主動結(jié)構(gòu)控制的理論與試驗研究[D]. 徐龍河.天津大學(xué) 2004

碩士論文
[1]乘用車自激擺振研究及控制策略[D]. 張強強.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]雙前橋轉(zhuǎn)向汽車多極限環(huán)自激擺振及控制方法研究[D]. 蔣統(tǒng).合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]結(jié)構(gòu)MR模糊半主動控制研究[D]. 李忠華.南京航空航天大學(xué) 2006
[4]磁流變阻尼器的控制器及其應(yīng)用[D]. 李一平.重慶大學(xué) 2005
[5]民航飛行安全研究[D]. 馬志剛.西南交通大學(xué) 2003



本文編號：3364285