基于滑模变结构控制的EHA系统仿真研究

多电飞机功率电传作动系统,采用电能取代飞机能源系统中的液压能、气压能等二次能源.典型的功率电传作动系统主要有电静液作动器(EHA)和电机械作动器(EMA)两种.根据飞机系统运行特点,以EHA为研究对象,对其工作原理与结构特点进行分析,建立了EHA系统中驱动电机、液压泵、作动筒、活塞杆负载等的Simulink线性化仿真模型.同时,针对驱动电机控制精度低的问题,由于传统PID控制的EHA存在舵面控制精度差和频域带宽过窄等问题,故采用了滑模变机构控制对传统PID控制进行改善优化,并进行对比仿真.仿真结果表明,滑模变结构控制的EHA系统的控制质量得到了明显提高.     

电静液作动器在空中加油中的应用研究

随着先进飞行器的不断发展和飞行性能要求的不断提高,空中加油已经成为当前先进飞行器的一项重要且关键的技术,并对受油机的姿态控制精度和作动系统提出了极高的要求.然而,某型机传统机械式钢索控制飞机舵面时,由于飞行操纵力大,飞行负担重,飞机姿态不易控制,精准率极大降低,使得加油过程变得难以进行.基于此,提出了一种电静液作动器控制飞机舵面偏转的方法,可实现舵面精准控制,产生的稳态误差最小,飞机在加受油过程中姿态可控.根据AMESim仿真结果表明,在电静液作动器(EHA)中通过调节节流系数的大小,来确保舵面输出位移的稳态误差最小,此办法是可行的,可以提高受油机的姿态跟踪稳定性和准确性,具有广阔的工程应用价值.     

无人机全电刹车系统的建模与仿真研究

无人机全电刹车系统在减小失火危险,减轻飞机重量,降低维护要求以及显著改善刹车力矩控制和防滑性能方面都有着传统液压刹车系统无法比拟的优点.文章研究了全电刹车系统的具体工作原理及整体结构,建立了系统各个组成部分的数学模型,特别针对电刹车系统所特有的部件和结构:电作动机构和刹车力矩反馈控制作了深入的研究,确定了电作动机构的具体结构,并在此基础上建立了系统整体的数学模型.并利用SIMULINK工具进行了仿真分析,给出了干跑道情况下的仿真结果,与实际情况基本吻合,结果表明全电刹车系统无论是在刹车性能还是在刹车效率上都明显优于传统的液压刹车系统.     

基于变结构控制的电静液作动器仿真研究

论文在分析位置伺服电静液作动器的工作原理基础上,针对电静液作动器存在的高阶非线性、参数时变及未建模等动态特性,结合变结构控制算法特点,设计了基于变结构控制的EHA控制器。为了消除系统未知外部干扰和未建模动态等不确定因素引起的系统不稳定性,引入干扰观测器环节,实现了对干扰信号的抑制。仿真结果表明:所设计的控制器提高了系统动静态性能,进一步减小了抖振。     

基于遗传算法的EHA调速系统设计与优化

电机调速系统是飞机电静液作动器(EHA)的关键部分,直接影响着机载作动系统的可靠性.EHA对调速系统鲁棒性,快速性有着较高的性能要求,传统的试凑法设计调速系统的调节器难以满足性能的要求.首先针对EHA的实际工作原理,建立了EHA调速控制的模型,用PID调节器设计双闭环负反馈控制系统,然后采用遗传算法对PID调节器参数寻优整定,最后根据实际工作情况与性能要求进行了仿真分析.仿真结果表明,利用遗传算法寻优设计PID调节器控制EHA所采用的大功率无刷直流电机,可以获得良好的稳定性、鲁棒性和动态性能.     

民机电驱动刹车系统动力学研究综述

温室效应对全球环境产生了巨大的影响,飞机在高空飞行过程中排放的废气相较于地面排放对大气影响更大.并且商业航线也朝着更密集的趋势发展,为了实现航空出行的无碳化,促使商业飞机朝着多电,甚至全电化发展.相较于传统飞机,多电和全电飞机的刹车系统都采用电驱动代替液压驱动,而电驱动刹车系统的性能品质是多电/全电飞机安全稳定着陆的关键因素之一.通过总结国内外有关多电/全电飞机以及电驱动刹车的技术发展历程,介绍了民用多电飞机电驱动刹车的结构组成,以及此类电驱动刹车各子系统、子系统之间交互的动力学建模方法.由于电驱动刹车系统可以归结为由多个刚性子系统组成的多体系统,子系统之间的接触因为间隙、摩擦存在不连续的相互作用力.另外,飞机在着落接地瞬间存在冲击,滑跑过程中主机轮由于存在滑动,与地面的摩擦力系数随时间变化,这些也会给整个刹车系统引入不连续性.民用多电飞机电刹车系统的子系统之间接触力存在不连续而引起的系统交互的不连续,以及外部不连续激励引发电刹车系统产生复杂动力学行为的机理是未来的研究重点.     

电静液作动器的设计与仿真

针对飞机作动系统的发展状况,设计了一种一体化电静液作动器(EHA)。在分析EHA的工作原理和设计特点的基础上,对电机、泵和作动缸的选用及系统性能的设计进行了优化。分析了EHA各个模块的数学模型,并在Matlab/Simuink环境下对各个部件的模型进行了仿真和结果分析,讨论了结构参数对整个系统性能的影响,设计了合理有效的控制算法,建立了整个系统的数学模型,给出了系统在不同输入信号下的仿真结果。结果表明,设计的EHA系统模型合理,满足性能指标。     

飞机刹车系统最佳滑移率性能研究

在飞机防滑刹车控制优化的研究中,针对飞机防滑刹车系统的非线性、时变和不确定性,从相对滑移率出发,推导了关于闭环PI型迭代学习控制算法的防滑刹车系统模型;利用粒子群算法对迭代控制中的PI参数进行在线实时更新.在参数保持一致的情况下,以matlab7.1为仿真平台、飞机减速率为目标函数,对系统进行仿真与分析,并与传统的PMB+ PID算法进行了比较.仿真结果表明,方法效果明显优于PBM+ PID算法,证明了ntfj算法在控制性能上的正确性、优越性,对飞机刹车系统优化设计提供了很好的理论依据.     

RBF-PID控制在防滑刹车系统中的应用研究

为了研究飞机防滑刹车系统,在分析滑移率控制式飞机防滑刹车系统的工作原理基础上,将基于RBF神经网络算法的PID控制方法引入飞机防滑刹车系统中,实现最佳滑移率式的飞机防滑刹车控制.以某型飞机为例,针对不同的跑道(干、湿、冰)情况,将该方法和传统的PID控制方法在MATLAB环境下进行了数字仿真,仿真结果表明:基于RBF神经网络PID的控制方法较传统的PID控制方法,有更好的刹车控制效果,并具有较强的鲁棒性;采用基于滑移率式的RBF神经网络PID控制可以大大地提高飞机防滑刹车效率,为飞机防滑刹车系统的控制提供一条新的思路.     

飞机全电刹车系统性能分析

研究飞机在着陆过程中地面滑跑阶段的运动特性,为了准确建立无人机着陆动态模型,利用飞机全电刹车系统的组成及工作原理,建立了六自由度飞机全电刹车系统整体模型,采用滑移率式控制方式对飞机进行防滑控制。针对某型飞机的着陆滑跑过程,在MATLAB/SIMULINK仿真环境下进行了数字仿真,得出了飞机地面滑跑刹车的动态响应。结果表明,所建立的机体及刹车系统模型合理有效;采用参数自调节模糊-PID方法控制的全电刹车系统具有良好的作动响应及刹车性能。     

Redhawk平台下飞机制动系统仿真研究

飞机制动系统的半物理仿真研究是提高飞机总体设计极为重要和有效的环节之一.以Redhawk并行仿真计算机为硬件平台,将刹车控制单元和液压模拟系统作为实物模型,在先进的SimulationWorkbench(SWB)仿真环境下对飞机制动系统进行了半物理仿真研究.经仿真测试,该仿真系统设计合理、有效,能够满足飞机防滑制动系统性能的要求.该系统对构建高性能飞机防滑制动系统的研究具有工程实际意义.     

机轮刹车系统的控制与仿真技术

通过航空机轮刹车系统的控制类型、控制方式以及控制规律的现状分析,给出了目前航空机轮刹车控制系统存在的刹车偏航、爆胎、起落架抖动以及新型防滑控制律设计与应用等主要问题,提出了飞机防滑刹车控制系统的研究新领域:自动刹车技术、刹车余度控制技术、跑道自动识别技术以及电刹车系统的控制技术等;探讨了航空机轮刹车系统的模拟仿真技术、半实物仿真技术以及刹车系统的性能评估方法,展望了机轮刹车控制系统的研究方向和发展前景.     

嵌入式飞机防滑刹车动态测试分析系统设计

针对飞机防滑刹车系统测试中无法进行动态跟踪而难以采取最优系统控制策略的问题,设计了一种用基于ARM嵌入式系统的飞机刹车动态测试分析系统;该系统通过对飞机刹车中的机轮及其刹车盘建立数学模型,利用ARM嵌入式技术进行算法移植,实现了刹车系统的模拟及其动态过程的测试分析,解决了飞机刹车模拟和动态测试系统的实时性管理的问题;工程试验结果表明该嵌入式动态测试系统,能有效地模拟刹车过程,并动态跟踪和分析飞机刹车参数的变化。     

基于飞机刹车半实物仿真系统的监控平台的设计

针对飞机刹车实物仿真系统的需要,设计了一个基于Visual Basic 6.0开发环境下的飞机刹车仿真系统的监控平台.给出了监控平台的设计结构和功能原理,并详细介绍了控制台与仿真机的人机交互接口模块的设计,满足了飞机刹车系统运行的数据传输及修复的实时性要求.经过实际测试,系统功能强大,简单实用,可以运用在飞机刹车仿真系...     

无模型自适应控制在飞机防滑刹车中的应用

针对飞机防滑刹车系统的复杂性和非线性,在分析滑移率控制式飞机防滑刹车系统的工作原理基础上,提出了一种基于无模型自适应控制的飞机防滑刹车控制算法;该算法无需精确的动力学模型,直接利用输入输出信息实现飞机防滑刹车的最佳滑移率控制;仿真结果表明:采用无模自适应防滑刹车控制算法,在5s之内就能获得稳定的滑移率,为提高飞机刹车的效率提供了一条新的思路。     

基于DSP的飞机防滑刹车控制系统设计

在分析飞机防滑刹车控制系统组成及工作原理的基础上,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)的飞机防滑刹车控制器.控制器采用DSP作为核心处理单元,设计了故障监控模块和AD采集模块等,结合等效滑模控制作为防滑控制算法,实现数字防滑刹车控制器的硬件及软件设计.结果表明,基于DSP的防滑刹车控制器运行可靠稳定,具有较高的刹车效率,能够满足飞机防滑刹车系统的要求.     

飞行目标测试转台电磁兼容性设计研究

针对飞机刹车半实物仿真系统中机轮速度传感器信号输入刹车控制盒的需要,研制了基于AD9833的飞机防滑刹车半实物仿真系统机轮转速模拟装置。该装置能够模拟飞机机轮转速,并将信号传送给半实物仿真控制盒。AD9833型可编程波形发生器是一款可产生高精度正弦波、三角波和方波信号的器件。该器件采用第3代频率合成技术,即直接数字频率合成技术(DDS),以相位的概念进行频率合成,可通过SPI标准串行接口与微处理器通信,通过编程能够产生不同频率的正弦信号。     

基于MATLAB与VC混合编程的飞机刹车系统仿真

MATLAB／VC＋＋的混合编程是基于MATI。AB／Simulink的仿真工程处理要求，结合两种软件工具的特性，采取以代码交互和MATLAB函数模块调用为主，配合外部应用程序接口函数所构建的一种用户接口编程模式；文中以某型军机为背景，依据飞机刹车系统在降落过程中的动力学特性，建立了逼真的数学模型，通过分析6种VC＋＋调用MATLAB方法的原理及特点，详细探讨了使用MATLAB引擎调用方式进行VC＋＋与MATLAB混合编程的方法，并将该方法应用在飞机刹车系统建模与仿真中，通过实例实现了MATLAB模块在VC＋＋环境中的集成，说明了该方法的可行性。     

基于DSP的飞机防滑刹车系统检测装置

介绍了基于DSP(TMS320LF2407A)和USB(ISP1581)的飞机防滑刹车系统检测装置。该检测装置能够检测防滑刹车控制盒和防滑刹车系统相关附件的故障信息,并通过USB总线把检测结果送给上位机,为飞机刹车事故分析、处理和预防提供依据。实际运行表明,该装置能够快速准确地检测出飞机防滑刹车系统的故障,并实现检测数据掉电不丢失。