本文關(guān)鍵詞：飛機起落架磁流變減擺器控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：飛機機輪擺振是一種有害的自激振動,為了避免這種無益振動的發(fā)生,現(xiàn)代飛機普遍使用油液減擺器。隨著自動控制技術(shù)的發(fā)展,新型液體材料的廣泛運用,輸出阻尼力可調(diào)的磁流變(MR)阻尼器已經(jīng)在汽車工業(yè)上逐漸得以應(yīng)用,其在飛機的擺振抑制方面也有很大應(yīng)用空間。本文基于某輕型飛機而設(shè)計的MR減擺器,探究了半主動的智能型減擺算法,并分別對MR減擺器控制系統(tǒng)的軟件部分及硬件部分進(jìn)行設(shè)計。最終實現(xiàn)控制器根據(jù)減擺器運動狀態(tài)輸出連續(xù)可調(diào)電流從而減小機輪擺幅,達(dá)到控制系統(tǒng)跟隨性良好的目的。主要完成工作如下:首先是建立動力學(xué)模型:在MR流體的流變機理等有關(guān)理論基礎(chǔ)上,建立了具有半主動控制的起落架非線性動力學(xué)模型并進(jìn)行了Simulink仿真,通過對仿真圖形的討論分析驗證了該模型的正確性。其次是控制算法設(shè)計:設(shè)計了模糊(Fuzzy)PID控制算法并在動力學(xué)模型中將其應(yīng)用,通過調(diào)節(jié)MR減擺器通過電流大小改變其輸出阻尼力,從而減小機輪擺動實現(xiàn)半主動控制,仿真結(jié)果驗證該控制算法優(yōu)于傳統(tǒng)的被動控制,對擺振具有良好的抑制作用。再次是進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計:對MR減擺器的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計,主要包括硬件電路設(shè)計和軟件程序設(shè)計兩大部分。硬件部分采用TMS320F28335芯片作為主控芯片,完成了對信號的采集、分析處理及控制電流輸出,軟件部分主要包括算法程序、軟件濾波程序等,經(jīng)過調(diào)試,最終實現(xiàn)對減擺器線圈的環(huán)路電流的控制。最后是試驗驗證:依照實驗臺試驗條件擬定出對應(yīng)的試驗方法,對MR減擺器控制系統(tǒng)的功能及調(diào)控效果進(jìn)行檢驗,經(jīng)過對試驗結(jié)果的闡述分析表明該控制系統(tǒng)具有一定的適用性。
【關(guān)鍵詞】：磁流變減擺器 模糊PID DSP28335 擺振阻尼試驗
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V226
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 磁流變減擺器（阻尼器）常用控制方法與研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 起落架擺振控制常用的控制方法12-13
• 1.2.2 磁流變阻尼器半主動控制方法的發(fā)展及其現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要工作14-16
• 第二章 起落架擺振控制模型的建立16-29
• 2.1 磁流變液的流變機理16-17
• 2.2 磁流變阻尼器的基本工作模式17-18
• 2.3 磁流變阻尼器的力學(xué)模型18-19
• 2.4 磁流變減擺器響應(yīng)時間19-20
• 2.5 起落架擺振半主動控制動力學(xué)模型20-23
• 2.6 Matlab/Simulink建模仿真23-28
• 2.6.1 減擺力矩為零時的仿真25-27
• 2.6.2 減擺力矩不為零時的仿真27-28
• 2.7 本章小結(jié)28-29
• 第三章 模糊PID控制器設(shè)計與仿真29-37
• 3.1 模糊PID控制器設(shè)計29-31
• 3.1.1 控制策略29
• 3.1.2 模糊控制器輸入輸出量的確定29-30
• 3.1.3 模糊控制規(guī)則的設(shè)計30-31
• 3.2 MATLAB模糊PID控制算法仿真31-34
• 3.2.1Fuzzy Toolbox構(gòu)建模糊PID控制器31-33
• 3.2.2 模糊PID控制器的Simulink仿真33-34
• 3.3 擺振模糊PID控制模型的建立34-36
• 3.3.1 Matlab/Simulink建模仿真34
• 3.3.2 仿真結(jié)果與分析34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn)37-49
• 4.1 磁流變減擺器控制系統(tǒng)控制目標(biāo)37-38
• 4.2 磁流變減擺器控制原理38-39
• 4.3 硬件總體設(shè)計39-43
• 4.3.1 總體電路設(shè)計39
• 4.3.2 器件選擇39-43
• 4.4 硬件模塊設(shè)計43-47
• 4.4.1 最小系統(tǒng)電路43-45
• 4.4.2 電壓轉(zhuǎn)換電路45-46
• 4.4.3 PWM信號驅(qū)動電路46
• 4.4.4 信號調(diào)理模塊46-47
• 4.4.5 RS232通信模塊47
• 4.5 本章小結(jié)47-49
• 第五章 軟件設(shè)計49-55
• 5.1 軟件開發(fā)平臺49
• 5.2 控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)49-54
• 5.2.1 主程序49-50
• 5.2.2 中斷服務(wù)程序50-53
• 5.2.3 軟件濾波程序53-54
• 5.3 本章小結(jié)54-55
• 第六章 測試及分析55-65
• 6.1 控制系統(tǒng)試驗原理55
• 6.2 試驗對象55
• 6.3 試驗注意事項55-56
• 6.4 試驗內(nèi)容及步驟56-57
• 6.5 試驗結(jié)果分析57-64
• 6.6 本章小結(jié)64-65
• 第七章 總結(jié)與展望65-67
• 7.1 論文總結(jié)65
• 7.2 下一步工作及展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 附錄72-73
• 作者簡介73

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本文編號：952561