對艦載機無桿式牽引車的橫擺穩(wěn)定性控制進行深入的研究分析.考慮艦船橫搖、縱搖和垂蕩的耦合運動影響,建立輪轂電機驅(qū)動的艦載機無桿式牽引車時變非線性動力學(xué)模型.分別基于滑模變結(jié)構(gòu)和自適應(yīng)模糊比例積分微分（PID）控制理論獲得橫擺穩(wěn)定性控制所需的補償力矩,從而實現(xiàn)對理想?yún)⒖寄Ｐ偷臋M擺角速度值的跟隨.應(yīng)用MATLAB/Simulink平臺對兩種控制方法進行仿真對比驗證.仿真結(jié)果顯示,所建立的動力學(xué)模型能夠很好地反映艦載機牽引車的橫擺運動特性.基于準滑動模態(tài)的滑模控制方法能夠很好地控制牽引車的橫擺角速度對理想模型的跟隨,實現(xiàn)了對牽引車的穩(wěn)定控制.在5級及以下海況的干擾下,能夠保證系統(tǒng)響應(yīng)迅速、穩(wěn)健性高,有效地提高了艦載機無桿式牽引車的行駛穩(wěn)定性. 

【文章來源】：上海交通大學(xué)學(xué)報. 2020,54(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

艦載機牽引車系統(tǒng)模型

根據(jù)系統(tǒng)模型,通過多次仿真實驗數(shù)據(jù),確定輸入變量e和ec的基本論域為[-2,2];輸出變量Δkξ的基本論域為[-6,6];輸入和輸出的模糊集合均為{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB},其中:NB為負大;NM為負中;NS為負小;ZO為0;PS為正小;PM為正中;PB為正大.打開曲面觀測窗口,可以查看Δkξ分別在論域上的輸出曲面,如圖2所示.通過選取輸入量化因子和輸出比例因子實現(xiàn)模糊化論域的輸入需求和論域解模糊化的輸出需求.量化和比例因子的取值主要依據(jù)單一控制變量方法,根據(jù)文獻[13]的經(jīng)驗規(guī)則不斷進行仿真試湊來確定.采用“Mamdani”型推理, 用面積重心法進行去模糊化, 最終決策出的補償橫擺力矩可以通過輪轂電機平均分配驅(qū)動力的形式實現(xiàn)具體的分配.3 仿真實驗與結(jié)果分析

為驗證所設(shè)計的牽引車補償橫擺力矩穩(wěn)定性控制方法的有效性,借助MATLAB/Simulink動態(tài)仿真平臺,建立包括艦載機牽引車2自由度時變非線性動力學(xué)模型[16]在內(nèi)的橫擺穩(wěn)定性仿真模型,如圖3所示;目標(biāo)牽引車的結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示.其中:Tx為輪轂電機的扭矩;Fx為輪轂電機提供給驅(qū)動輪的縱向力.表1 目標(biāo)牽引車的結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.1 Structural parameters of target tractor 參數(shù) 取值 m1/kg 1 000 uc/(km·h-1) 5.5 h1/m 0.3 l1/m 0.576 l2/m 1.153 l5/m 1.153 Iz1/(kg·m-2) 385.09

【參考文獻】：
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本文編號：3224962