文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
飞机防滑刹车系统新型控制律设计与仿真研究
姓名:邹美英
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:谢利理
20050301
西北工业人学硕七学位论文摘要
摘要
防滑刹车系统是飞机重要的机载设备,对飞机的起飞、安全着陆起着重要的
作用。由于航空工业的发展对防滑刹车系统的要求越来越高,原有的以惯性台刹
车动力试验为基础的设计手段已与现代的高科技术不相适应,远不能满足现时飞
机的设计要求,因此本文提出了航空机轮刹车系统全数字化仿真设计方案。
论文通过对飞机防滑刹车系统工作原理、组成结构及刹车特性的细致分析,
完成了整个飞机刹车系统的数学建模、新型防滑控制律设计和数字仿真研究深
入探讨了飞机动力与运动特性、起落架动态特性以及机轮和轮胎跑道特性对飞
机刹车系统的影响将现代模糊控制和偏压调节相结合,给出了一种适合
未来大型飞机刹车系统要求的新型复合控制算法。另外论文还采用了现代控制系
统仿真软件工具对飞机刹车系统进行了全系统的数字仿
真,考察了干、湿、冰三种跑道情况下的飞机刹车性能,并将仿真结果与
控制算法的结果进行了对比分析。
仿真研究表明本文所建立的防滑刹车系统模型正确有效,能较真实地模拟
飞机刹车的动态过程新型复合控制模糊可以有效地改善传统控制
方法下的机轮低速打滑现象,并极大地提高了系统防滑刹车效率。
关键词防滑刹车仿真控制律复合控制
西北工业大学硕学位论文
西北工业大学硕士学位论文第一章绪论
第一章绪论
课题研究背景及意义
随着军用和民用航空工业的进步和发展,飞机朝着大吨位、高速度方向发展
的需求日益强烈,刹车系统要对这类飞机进行制动,就必须在很短的时间内吸收
更大的飞机着陆时的动能,所以对刹车系统来说自然是一个严峻的考验。而军机
则往往还受到多种因素的制约,因此对刹车系统提出了更为苛刻的要求。它不仅
仅要求保证飞机在全天候情况下降落过程的安全、平稳、可靠,而且要求着陆时
间短、对跑道的适应性强。具体对刹车系统来说就是要求防滑系统安全、高效工
作。所有这些要求都在很大程度上增加了刹车系统设计和制造难度,因此各国对
此项工作的研究给予了极大的关注,投入了较多的精力,谋求对系统地进一步改
善,以适应现代军用和民用航空工业地发展。
飞机防滑刹车系统是飞机重要的机载设备,也是飞机液压控制系统的一个子
系统,对飞机的起飞、安全着陆起着重要的作用。它综合应用液气压传动技
术、电子技术、伺服控制技术和材料科学技术,达到充分利用地面提供给机轮的
摩擦阻力,安全、可靠、快速地吸收飞机巨大的着陆能量,来使飞机停止运动川。
飞机刹车制动除了主要依靠刹车时轮胎与地面之间的结合力,还与飞机的起飞着
陆性能、起落架及轮胎的设计等有关。由于构成系统的部件复杂和使用环境变化
的不确定,使得飞机刹车系统成为一个具有不确定性与时变参数的复杂非线性伺
服控制系统。在刹车过程中存在的这些随机和不稳定因素使得飞机防滑刹车性能
受到很大影响。
目前惯性台的刹车模拟试验系统是一种较为简单的模拟飞机着陆刹车并检
验系统工作性能的方法,它用转动鼓轮的动能来代表飞机着陆时的动能,依靠与
鼓轮接触的刹车机轮产生的结合力矩使鼓轮逐步停止转动,以此来模拟飞机着陆
刹车的过程。在这种模拟试验系统中,没有考虑飞机着陆过程中复杂的运动与动
力状态变化对刹车系统的影响,另外一个重要的缺陷就是在试验过程中加在机轮
上的径向载荷被假定是恒定不变的,这与飞机真实的着陆状况有很大的差别,所
以这种刹车模拟试验台只能对飞机着陆刹车过程做一种简单的近似模拟,并不能
完全真实地反映飞机着陆刹车过程的实际状况【川。
西北工业大学硕士学位论文第一章绪论
第一章绪论
课题研究背景及意义
随着军用和民用航空工业的进步和发展,飞机朝着大吨位、高速度方向发展
的需求日益强烈,刹车系统要对这类飞机进行制动,就必须在很短的时间内吸收
更大的飞机着陆时的动能,所以对刹车系统来说自然是一个严峻的考验。而军机
则往往还受到多种因素的制约,因此对刹车系统提出了更为苛刻的要求。它不仅
仅要求保证飞机在全天候情况下降落过程的安全、平稳、可靠,而且要求着陆时
间短、对跑道的适应性强。具体对刹车系统来说就是要求防滑系统安全、高效工
作。所有这些要求都在很大程度上增加了刹车系统设计和制造难度,因此各国对
此项工作的研究给予了极大的关注,投入了较多的精力,谋求对系统地进一步改
善,以适应现代军用和民用航空工业地发展。
飞机防滑刹车系统是飞机重要的机载设备,也是飞机液压控制系统的一个子
系统,对飞机的起飞、安全着陆起着重要的作用。