航空机轮刹车试验台计算机控制系统设计与研究

航空机轮刹车试验台计算机控制系统设计与研究

凌志刚[1]2003年在《航空机轮刹车试验台计算机控制系统设计与研究》文中研究表明本论文研究的内容来自于兴平华兴公司航空机轮刹车试验台的第二期技术改造项目。主要研究实验台液压系统的计算机控制系统设计实现问题。研究的重点是位置和载荷控制两个部分。 论文首先介绍二期改造系统设计方案,包括系统的选型、计算机网络的连接和硬件的配置。随后采用理论分析与系统辨识的方法建立了位置控制系统与载荷控制系统的数学模型,在此基础上针对系统设计了PID控制器,给出PID的控制参数,其次针对载荷控制系统的数学模型参数变化、干扰较大的情况,应用H_(?)鲁棒控制理论设计出载荷鲁棒控制器,仿真结果比较表明,鲁棒控制的效果优于PID控制。为验证所设计控制器的效果,建立了半实物仿真系统,对位置控制系统与载荷控制系统进行了检验。结果表明本论文建立的系统数学模型是合理的,控制器满足系统要求。

姜鹤鹏[2]2003年在《航空机轮刹车试验控制系统设计》文中认为本论文研究的内容来自于某航空机轮刹车试验台的二期技术改造项目。针对二期系统改造方案和刹车控制系统设计实现的任务要求,重点研究刹车系统的模型建立及其控制器的设计和仿真。 论文首先完成了二期系统改造方案的设计,包括系统选型、网络连接和硬件配置,接下来应用机理分析和系统辨识相结合的方法建立了刹车系统压力控制和阻力控制两种模式的数学模型。在此基础上设计了PID控制器,给出PID控制器参数和仿真结果。针对机轮模型参数变化范围较大,并且具有非线性的特点,研究了模糊积分混合控制器,给出了模糊控制规则表和模糊控制查询表,并进行了模糊积分混合控制的仿真。结果表明模糊积分控制的效果优于PID控制方式。用C语言编制控制软件,为了验证控制软件的正确性,建立了半物理仿真系统,对刹车控制系统、位置控制系统、载荷控制系统、能量控制系统进行了连接和检验。结果表明本论文建立的刹车控制系统数学模型是合理的,所设计的两种控制器能够满足设计指标要求。 论文进行了有益的探索,为整个项目的完成打下了坚实基础。

鄢全文[3]2003年在《航空机轮试验台电气柜改造与能量控制》文中研究表明本论文的研究目的是对某航空机轮刹车试验台的电气控制柜(简称GEC柜)进行技术改造。GEC电气柜用于完成对鼓轮的控制,包括电惯量模拟控制模块、速度控制模块、能量补偿模块、发电机电流控制模块和速度检测模块。 本文先介绍了刹车试验台的原理、GEC电气柜的结构和对GEC柜改造的内容和要求。然后介绍了GEC柜改造的详细设计方案,提出了能量控制的方法,采用最小二乘法辨识出了电枢电流控制器的传递函数。在此基础上重点分析推导了刹车能量补偿的控制模型。 刹车能量补偿控制是GEC柜改造的难点,因为引起能量损失的因素比较多,各个因素引起的能量损失模型难建立,而且没有相关的能量补偿数据,模型的参数很难确定。作者将多种因素引起的能量总损失视为是一个作用在鼓轮上的反力矩所致,刹车过程中,实时估算反力矩值,通过控制电机的电枢电流,改变电机的电磁力矩,补偿损失的能量。 作者进行了全数字和半物理仿真,对得出的能量补偿算法模型进行检验。仿真结果表明,能量补偿结果满足系统指标的要求,从而证明了算法的有效性。

曹强[4]2005年在《新型航空机轮刹车控制技术研究》文中认为飞机防滑刹车控制系统是飞机上重要的机载设备,对飞机的安全起飞和着陆有着重要影响。防滑刹车控制的目的就是保证充气轮胎不与地面产生过大的滑移现象,并使刹车效率最大,同时还要保证飞机起飞和着陆过程的稳定性和安全性。研究高性能的数字式防滑刹车系统,并采用先进的控制算法具有十分重大的意义。本文采用数字信号处理器TMS320LF2407设计了数字式防滑刹车控制盒,并提出了一种基于遗传算法优化的防滑刹车模糊控制策略。 论文首先分析和比较了防滑刹车的几种控制方式,针对防滑刹车的特点,提出了模糊控制策略。建立了防滑刹车的模糊模型,在模糊模型的基础上设计了模糊控制器和模糊控制规律。模糊控制的输入变量为滑移率误差和误差的变化率,输出变量为伺服阀的电流。 由于模糊控制主要以人的经验为主,难以获得最优。本文应用遗传算法,对防滑刹车模糊控制规律进行了优化。遗传算法采用了模糊控制规则的二进制编码,并根据反馈自适应地调整交叉和变异算子。 采用高性能的数字信号处理器TMS320LF2407为核心设计了数字式防滑刹车控制盒,重新设计了指令传感器、轮速传感器和电液伺服阀的检测电路。电液伺服阀的驱动采用了PWM控制方式。最后,讨论了防滑刹车控制的辅助功能设计。 课题所完成的飞机防滑刹车控制盒已经进行了地面惯性试验台的模拟试验。试验表明,控制盒的硬件电路设计合理,模糊控制策略正确,有效。整个系统运行稳定,效果良好。

参考文献:

[1]. 航空机轮刹车试验台计算机控制系统设计与研究[D]. 凌志刚. 西北工业大学. 2003

[2]. 航空机轮刹车试验控制系统设计[D]. 姜鹤鹏. 西北工业大学. 2003

[3]. 航空机轮试验台电气柜改造与能量控制[D]. 鄢全文. 西北工业大学. 2003

[4]. 新型航空机轮刹车控制技术研究[D]. 曹强. 中南大学. 2005

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