非线性和时滞反馈控制理论在起落架上的应用
发布时间：2021-02-22 14:17
本文利用非线性振动理论和时滞主动控制理论来设计起落架的非线性减振结构和主动减振控制模块。首先介绍了飞机起落架及其发展历程、布局、结构以及产生的问题和本文研究的原因、内容及创新点,并对各个理论方法进行大致介绍。然后对起落架模型简化得到统一模型并对其进行一般化推广,研究得到该模型的单共振、复合共振规律,理论分析研究各小参数物理项对其稳态运动的稳定性的影响,并总结得到了一个系统稳定性判定和计算时滞稳定区间的方法。接着研究了外激励存在下各小参数物理项在稳定区间内的不同组合对系统振幅的影响以及各小参数物理项的系数和阶数不同时对系统振幅的影响,并得出规律。随后设计了一个1:5的内共振非线性系统起落架模型以研究线性时滞项中时滞反馈增益系数和时滞量对减振的影响,接着设计了一个1:3的内共振非线性系统起落架模型以研究一般时滞项中时滞阶数和多个时滞项的组合对减振的影响。文中的理论推导和结论均用MATHEMATICA软件进行了近似解析计算和数值模拟验证,并与WINPP软件进行了对比。解析解与数值模拟吻合的很好。
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 飞机起落架介绍
1.2 国内外研究现状
1.3 相关理论介绍
1.3.1 减振方式介绍
1.3.2 非线性理论介绍
1.3.3 时滞理论介绍
1.4 本文研究目的及内容
1.5 本文创新点
第二章 起落架振动结构模型与动力学基本理论
2.1 起落架振动结构模型的建立
2.2 研究非线性振动系统的理论介绍
2.3 系统运动稳定性判断理论
2.4 数值计算和数值模拟软件介绍
2.5 本章小结
第三章 二自由度系统一般模型减振理论研究
3.1 一般模型运动微分方程的建立
3.2 摄动分析
3.3 单共振与复合共振规律
3.4 各小参数项对系统稳态运动的影响分析
3.4.1 单独各项对系统的影响
3.4.2 外激励与其余各项两两组合时对系统的影响
3.4.3 外激励与其余项不同组合时对系统的影响
3.4.4 总结的规律示意图
3.4.5 阻尼项、刚度项、时滞项阶数变化时对系统的影响
3.5 数值模拟验证上述理论推导的结论
3.5.1 单独各项对系统的影响
3.5.2 外激励与其余各项两两组合时对系统的影响
3.5.3 外激励与其余项不同组合时对系统的影响
3.5.4 验证第二类结论
3.5.5 验证第三类结论
3.5.6 验证第四类结论
3.6 用WINPP软件进行对比验证
3.6.1 验证第一类结论
3.6.2 验证第二、三、四类结论
3.7 利用多尺度近似解析计算验证数值模拟结论
3.7.1 验证第一类结论
3.7.2 验证第二、三、四类结论
3.8 本章小结
第四章 非线性系统线性时滞控制减振研究
4.1 起落架系统运动微分方程的建立
4.2 非线性系统的多尺度分析方法
4.3 外激励频率接近振动系统一阶模态下振动方程的平衡解及其稳定性
4.4 非线性系统时滞反馈的控制研究
4.5 数值模拟
4.6 本章总结
第五章 非线性系统一般时滞控制减振研究
5.1 起落架系统运动微分方程的建立
5.2 非线性系统的多尺度分析方法
5.3 系统振动方程的平衡解及其稳定性
5.4 非线性系统时滞反馈的控制研究
5.5 数值模拟
5.6 本章总结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及参加的科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机起落架磁流变减摆器的设计流程[J]. 祝世兴,杨云鹏. 液压与气动. 2016(10)
[2]基于磁流变的飞机起落架缓冲控制及仿真分析[J]. 傅莉,刘涛,王东政,胡为. 计算机仿真. 2014(12)
[3]航空轮胎的发展概况(一)[J]. 李汉堂. 橡胶科技. 2013(01)
[4]基于起落架磁流变减震器的实验建模与控制策略研究[J]. 祝世兴,白玉. 液压与气动. 2008(10)
[5]飞机起落架半主动控制仿真研究[J]. 范伟,聂宏. 计算机仿真. 2006(11)
[6]半主动控制起落架缓冲性能初步研究[J]. 刘晖,顾宏斌,吴东苏. 航空学报. 2006(05)
[7]时滞控制及其应用[J]. 钟庆昌,谢剑英. 控制理论与应用. 2002(04)
[8]非线性时滞动力系统的研究进展[J]. 胡海岩,王在华. 力学进展. 1999(04)
[9]莱特兄弟“飞行者一号”的遭遇[J]. 李成智. 航空史研究. 1997(01)
博士论文
[1]飞机起落架着陆动力学分析及减震技术研究[D]. 魏小辉.南京航空航天大学 2005
硕士论文
[1]时滞反馈控制对悬臂输液管系统稳定性的影响[D]. 袁芳.同济大学 2008
[2]飞机前起落架结构细节耐久性设计[D]. 马魁江.南京航空航天大学 2008
本文编号：3046120
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 飞机起落架介绍
1.2 国内外研究现状
1.3 相关理论介绍
1.3.1 减振方式介绍
1.3.2 非线性理论介绍
1.3.3 时滞理论介绍
1.4 本文研究目的及内容
1.5 本文创新点
第二章 起落架振动结构模型与动力学基本理论
2.1 起落架振动结构模型的建立
2.2 研究非线性振动系统的理论介绍
2.3 系统运动稳定性判断理论
2.4 数值计算和数值模拟软件介绍
2.5 本章小结
第三章 二自由度系统一般模型减振理论研究
3.1 一般模型运动微分方程的建立
3.2 摄动分析
3.3 单共振与复合共振规律
3.4 各小参数项对系统稳态运动的影响分析
3.4.1 单独各项对系统的影响
3.4.2 外激励与其余各项两两组合时对系统的影响
3.4.3 外激励与其余项不同组合时对系统的影响
3.4.4 总结的规律示意图
3.4.5 阻尼项、刚度项、时滞项阶数变化时对系统的影响
3.5 数值模拟验证上述理论推导的结论
3.5.1 单独各项对系统的影响
3.5.2 外激励与其余各项两两组合时对系统的影响
3.5.3 外激励与其余项不同组合时对系统的影响
3.5.4 验证第二类结论
3.5.5 验证第三类结论
3.5.6 验证第四类结论
3.6 用WINPP软件进行对比验证
3.6.1 验证第一类结论
3.6.2 验证第二、三、四类结论
3.7 利用多尺度近似解析计算验证数值模拟结论
3.7.1 验证第一类结论
3.7.2 验证第二、三、四类结论
3.8 本章小结
第四章 非线性系统线性时滞控制减振研究
4.1 起落架系统运动微分方程的建立
4.2 非线性系统的多尺度分析方法
4.3 外激励频率接近振动系统一阶模态下振动方程的平衡解及其稳定性
4.4 非线性系统时滞反馈的控制研究
4.5 数值模拟
4.6 本章总结
第五章 非线性系统一般时滞控制减振研究
5.1 起落架系统运动微分方程的建立
5.2 非线性系统的多尺度分析方法
5.3 系统振动方程的平衡解及其稳定性
5.4 非线性系统时滞反馈的控制研究
5.5 数值模拟
5.6 本章总结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及参加的科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机起落架磁流变减摆器的设计流程[J]. 祝世兴,杨云鹏. 液压与气动. 2016(10)
[2]基于磁流变的飞机起落架缓冲控制及仿真分析[J]. 傅莉,刘涛,王东政,胡为. 计算机仿真. 2014(12)
[3]航空轮胎的发展概况(一)[J]. 李汉堂. 橡胶科技. 2013(01)
[4]基于起落架磁流变减震器的实验建模与控制策略研究[J]. 祝世兴,白玉. 液压与气动. 2008(10)
[5]飞机起落架半主动控制仿真研究[J]. 范伟,聂宏. 计算机仿真. 2006(11)
[6]半主动控制起落架缓冲性能初步研究[J]. 刘晖,顾宏斌,吴东苏. 航空学报. 2006(05)
[7]时滞控制及其应用[J]. 钟庆昌,谢剑英. 控制理论与应用. 2002(04)
[8]非线性时滞动力系统的研究进展[J]. 胡海岩,王在华. 力学进展. 1999(04)
[9]莱特兄弟“飞行者一号”的遭遇[J]. 李成智. 航空史研究. 1997(01)
博士论文
[1]飞机起落架着陆动力学分析及减震技术研究[D]. 魏小辉.南京航空航天大学 2005
硕士论文
[1]时滞反馈控制对悬臂输液管系统稳定性的影响[D]. 袁芳.同济大学 2008
[2]飞机前起落架结构细节耐久性设计[D]. 马魁江.南京航空航天大学 2008
本文编号：3046120
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3046120.html
