飞机刹车系统半实物仿真研究
本文关键词:飞机刹车系统半实物仿真研究
更多相关文章: 飞机刹车 模糊神经网络 PID控制 遗传算法 半实物仿真
【摘要】:飞机刹车系统作为飞机的重要组成部分,决定了飞机能否顺利的起飞和降落,在飞机安全系统中起着至关重要的作用。随着航空工业的发展进步,飞机吨位日益趋大,飞行速度越来越快,这就对飞机刹车系统带来了更大的挑战,因此对飞机防滑刹车控制的研究就显得越发重要。本文为解决传统防滑刹车控制律“PD+PBM(Proportion Differentiation+Press Bias Module)”适应性差,低速打滑的现象,结合人工智能控制和常用的PID(Proportion Integration Differentiation)控制方法提出了遗传算法优化的模糊神经网络PID控制策略,实现防滑刹车过程的优化控制。为完成飞机刹车系统的验证试验,首先需要建立相应的仿真试验平台。相对于实物仿真验证,半实物仿真具有成本低、效率高等优点,而与数字仿真相比,半实物仿真则更加可靠,具有更高的实际意义,是飞机刹车系统试验较为有效的研究手段。论文通过对飞机刹车系统的组成及各部分的工作原理进行分析,并结合半实物仿真的特点,在Matlab/Simulnk中搭建了刹车装置、伺服阀、机轮轮胎、飞机机体及起落架等飞机刹车系统的数字模型,并通过RTI-RTW接口,将数字模型下载至dSPACE半实物仿真平台,对飞机刹车进行实时仿真,从而为验证防滑控制律搭建了仿真平台。同时,在仿真过程中,可以通过ControlDesk搭建的界面对仿真参数进行在线调整以及对仿真结果数据进行实时显示。仿真环境模拟(飞机刹车系统仿真视景模拟)作为半实物仿真的一部分,本论文通过Creator3.0.1建立飞机、地形等视景系统模型,并将建立的模型导入视景驱动软件Vega Prime3.0中用于实例,最后结合MFC搭建出完整的视景仿真平台。论文最后通过对PD+PBM、模糊神经网络PID以及遗传模糊神经网络PID的仿真结果进行对比分析,发现遗传模糊神经网络PID不仅能够解决传统控制律低速打滑现象,而且对跑道情况(干跑道、湿跑道及冰跑道)具有很强的适应能力,能够快速的实现刹车压力的自适应调整,提高刹车性能,具有良好的刹车效果。
【关键词】:飞机刹车 模糊神经网络 PID控制 遗传算法 半实物仿真
【学位授予单位】:西华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:V216
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 绪论8-15
- 1.1 课题背景与研究意义8-9
- 1.2 飞机刹车系统发展历程9-12
- 1.3 飞机刹车系统的发展方向12-13
- 1.4 论文主要研究内容及章节安排13-15
- 2 飞机刹车系统组成与原理15-20
- 2.1 飞机刹车系统的构成15-16
- 2.2 防滑刹车控制原理16-18
- 2.3 防滑刹车系统性能指标18-19
- 2.4 本章小结19-20
- 3 飞机刹车半实物仿真平台设计20-42
- 3.1 系统总体设计20-21
- 3.2 飞机刹车系统数学模型21-32
- 3.2.1 刹车装置模型21-23
- 3.2.2 电液伺服阀模型23-24
- 3.2.3 机轮模型及轮毂模型24-25
- 3.2.4 轮胎模型25-26
- 3.2.5 跑道模型26-28
- 3.2.6 飞机机体模型28-30
- 3.2.7 起落架模型30-32
- 3.3 模型管理平台32-34
- 3.4 半实物仿真设计34-41
- 3.4.1 dSPACE简介35
- 3.4.2 dSPACE硬件系统35-36
- 3.4.3 dSPACE软件系统36
- 3.4.4 飞机刹车系统半实物仿真回路36-41
- 3.5 本章小结41-42
- 4 飞机防滑刹车控制研究42-64
- 4.1 防滑刹车控制方式42-44
- 4.2 PID控制44-45
- 4.3 模糊控制器45-48
- 4.4 神经网络控制器48-50
- 4.5 模糊神经网络50-56
- 4.5.1 模糊神经网络简介50
- 4.5.2 模糊神经网络分类50-51
- 4.5.3 模糊神经元51-53
- 4.5.4 模糊神经网络PID53-56
- 4.6 遗传算法概述56-58
- 4.6.1 遗传算法要素56-57
- 4.6.2 遗传算法的应用步骤57-58
- 4.7 遗传算法对模糊神经网络PID的改进58-63
- 4.7.1 遗传算法对模糊神经网络的优化59-60
- 4.7.2 基于遗传模糊神经网络PID的飞机防滑控制60-63
- 4.8 本章小结63-64
- 5 半实物仿真实验与分析64-77
- 5.1 模型参数设置64-65
- 5.2 仿真结果与分析65-76
- 5.2.1 干跑道仿真结果65-69
- 5.2.2 湿跑道仿真结果69-72
- 5.2.3 冰跑道仿真结果72-76
- 5.3 本章小结76-77
- 6 飞机刹车视景系统设计77-83
- 6.1 Vega Prime简介77
- 6.2 飞机刹车系统半实物仿真视景系统77-82
- 6.2.1 模型构造78-79
- 6.2.2 虚拟视景与界面模块79-82
- 6.3 本章小结82-83
- 7 总结与展望83-85
- 参考文献85-89
- 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果89-90
- 致谢90-91
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3 史永胜;李宗杰;宋云雪;;一种新型的飞机刹车系统故障诊断方法[J];航空维修与工程;2006年03期
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1 阳波;黄佑;黄超;陈博川;;飞机刹车系统集成研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
2 盖东飞;王立文;;智能式飞机刹车组件试验台的研究与实现[A];探索创新交流--中国航空学会青年科技论坛文集[C];2004年
3 贾爱绒;;某通用飞机刹车系统故障分析[A];探索 创新 交流(第4集)——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年
4 薛满;;法航A330飞机刹车板成型技术研究[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
5 崔鹏;卢钢认;陈志军;;C/C复合材料飞机刹车盘湿态刹车性能研究[A];第19届炭—石墨材料学术会论文集[C];2004年
6 薛宁娟;苏君明;肖志超;谷立民;李睿;;甲烷CVI致密C/C飞机刹车盘的研究[A];第20届炭—石墨材料学术会论文集[C];2006年
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1 罗林;飞机刹车系统半实物仿真研究[D];西华大学;2016年
2 姜伟;非对称载荷下飞机刹车系统控制与仿真技术[D];西北工业大学;2006年
3 齐洁;多轮系飞机刹车系统控制与仿真研究[D];西北工业大学;2007年
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