艦載機在甲板上調(diào)運的效率和安全性是其出動效率的直接保障。牽引車作為其調(diào)運的主要艦載設(shè)備之一,作用舉足輕重。艦船狹窄和復(fù)雜的運行環(huán)境,艦船運動的不確定性和牽引車在牽引艦載機運動時的時變非線性等特性,使得艦載機牽引車極易出現(xiàn)行駛不穩(wěn)定的問題,影響艦載機的調(diào)運,甚至造成甲板事故,從而影響艦船整體的任務(wù)實施。因此,研究艦載機牽引車的行駛穩(wěn)定性和控制十分必要。本文研究的艦載機牽引車為課題組自主設(shè)計,由輪轂電機驅(qū)動,符合艦載設(shè)備小型化和智能化的發(fā)展趨勢。它通過遙控進行控制,減少工作人員配備需求的同時,也為艦船設(shè)備智能化提供了更多的空間。本文針對其在艦船甲板面的行駛穩(wěn)定性及控制策略進行了研究,主要研究內(nèi)容如下:為了后續(xù)研究的針對性和準(zhǔn)確性,本文首先對目標(biāo)牽引車相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)進行分析。分析了艦船運動的數(shù)學(xué)模型,建立了牽引系統(tǒng)的坐標(biāo)系,明確了坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換順序,為后續(xù)分析牽引車的運動學(xué)和動力學(xué)奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)牽引車實際結(jié)構(gòu)以及研究的重點,主要從縱向動力學(xué)和操縱動力學(xué)兩個方向,對艦載機牽引車的行駛穩(wěn)定性進行了研究。本文結(jié)合汽車行駛動力學(xué)和汽車?yán)碚撓嚓P(guān)知識,建立了牽引車縱向行駛動力學(xué)數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型中明確并詳細(xì)... 

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
        1.1.1 課題研究的背景
        1.1.2 課題研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 艦載機牽引車國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 艦載機牽引車國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 分布式驅(qū)動電動汽車穩(wěn)定控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 艦載機牽引車運動系統(tǒng)分析
    2.1 艦載機無桿式牽引車結(jié)構(gòu)
        2.1.1 結(jié)構(gòu)分析
        2.1.2 動力系統(tǒng)
    2.2 艦船運動描述
        2.2.1 艦船運動坐標(biāo)系及其變換
        2.2.2 艦船運動模型
    2.3 牽引運動系統(tǒng)分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 艦載機牽引車縱向動力學(xué)分析
    3.1 縱向受力分析
        3.1.1 車輪滾動阻力分析
        3.1.2 空氣阻力分析
        3.1.3 艦載機系統(tǒng)重力分力
        3.1.4 加速阻力分析
        3.1.5 艦載機所需牽引力分析
    3.2 仿真模型搭建
    3.3 動力性驗證
        3.3.1 輪轂電機功率確認(rèn)
        3.3.2 傳動系統(tǒng)參數(shù)匹配
        3.3.3 電池的選擇
        3.3.4 動力驗證仿真
    3.4 牽引車速度和艦載機質(zhì)量對動力性的影響
    3.5 艦載機牽引車直線行駛穩(wěn)定性討論
    3.6 本章小結(jié)
第4章 艦載機牽引車行駛穩(wěn)定性分析
    4.1 牽引車失穩(wěn)分析
    4.2 牽引車運動受力分析
        4.2.1 系統(tǒng)運動描述
        4.2.2 運動學(xué)分析
        4.2.3 運動學(xué)方程建立
    4.3 橫擺穩(wěn)定性討論
    4.4 穩(wěn)定性仿真模型
        4.4.1 相關(guān)參數(shù)選取
        4.4.2 仿真模型建立
        4.4.3 艦船搖擺狀態(tài)下的牽引車行駛特性
    4.5 影響橫擺穩(wěn)定性的使用因素分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 艦載機牽引車穩(wěn)定性控制
    5.1 橫擺力矩控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        5.1.1 運動跟蹤層
        5.1.2 轉(zhuǎn)矩決策層
        5.1.3 控制分配層
    5.2 橫擺力矩控制策略選擇
        5.2.1 控制變量和參考模型的選擇
        5.2.2 控制算法的選擇
    5.3 基于滑模變結(jié)構(gòu)的橫擺力矩控制
        5.3.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制理論基礎(chǔ)
        5.3.2 準(zhǔn)滑動模態(tài)滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計
        5.3.3 穩(wěn)定性證明
    5.4 基于模糊自適應(yīng)PID的橫擺力矩控制
        5.4.1 模糊自適應(yīng)PID控制原理
        5.4.2 PID控制算法設(shè)計
        5.4.3 模糊控制算法設(shè)計
    5.5 控制系統(tǒng)仿真
    5.6 仿真結(jié)果與分析
    5.7 本章小結(jié)
第6章 艦載機牽引車驅(qū)動防滑研究
    6.1 驅(qū)動防滑技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    6.2 系統(tǒng)動力學(xué)模型
        6.2.1 縱向運動學(xué)方程
        6.2.2 驅(qū)動輪模型
        6.2.3 驅(qū)動輪—艦船甲板面模型
    6.3 驅(qū)動防滑控制策略選擇
    6.4 基于極值搜索算法的驅(qū)動防滑控制策略設(shè)計
        6.4.1 滑模極值搜索算法控制器設(shè)計
        6.4.2 單參數(shù)擾動極值搜索算法控制器設(shè)計
    6.5 仿真結(jié)果與分析
        6.5.1 滑轉(zhuǎn)率和滑模極值搜算法控制仿真
        6.5.2 單參數(shù)擾動極值搜索算法控制仿真
    6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3679123