飞机地面移动的轨迹自动控制方法与仿真研究

发布时间：2017-10-08 14:17

  本文关键词：飞机地面移动的轨迹自动控制方法与仿真研究

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【摘要】：目前固定翼飞机地面滑行主要采用人工控制的方法,随着各类基础技术的逐渐发展成熟,进行以导航、探测和控制技术为基础的飞机自动滑跑控制研究有较大的应用意义。论文研究了单纯几何循迹方法在飞机滑跑轨迹控制上的应用,对传统策略分析后针对几个核心参数的确定进行了改进。利用现有的两种算法的固有特性,提出一个新的预测目标点的选择方法以减小控制过程中的轨迹误差,并设计了模糊控制器在不同的速度和轨迹偏离情况下得到适用的预测距离。传统几何循迹方法由于出现时间较早,采用较为简单的两轮系统模型。为了进一步探讨设计方法的可靠性,在更高的精度下进行讨论,除了沿用传统的系统模型来计算验证外,文中利用SolidWorks软件建立了一个牵引车三维样机模型并导入ADAMS中,实现对改进算法的ADAMS-MATLAB联合模拟仿真。结果表明,无论是在系统几何模型还是三维样机的模拟实验中,模糊控制器能够输出合适的预测距离,选择融合方法得到了较传统方法更加优良的目标点,被控制系统能够精确地跟踪指定轨迹,提出的控制算法具有良好的鲁棒性。文章的最后从迭代周期,路径点密度等因素出发,分析了对路径控制算法的性能表现有较大影响的参数作用和变化规律,同时也对收敛速度和算法本身在民航领域的适用性进行了一些讨论。
【关键词】：滑跑 自动化 单纯几何循迹方法 模糊控制 虚拟样机 联合仿真
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V249.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 论文选题的意义及研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 本文的研究内容12-13
• 1.4 论文的结构13-15
• 第二章 几何循迹法控制器的设计15-36
• 2.1 现有方法介绍15-18
• 2.1.1 经典几何循迹法(Pure Pursuit Path Tracking Algorithm)15-17
• 2.1.2 改进几何循迹法17-18
• 2.2 融合几何循迹控制器18-35
• 2.2.1 融合系数18-19
• 2.2.2 系统模型19
• 2.2.3 函数融合方法19-25
• 2.2.4 选择融合方法25-29
• 2.2.5 模拟融合方法-迭代过程的思考29-35
• 2.3 本章小结35-36
• 第三章 模糊控制器的设计36-44
• 3.1 确定量化因子和比例因子37-38
• 3.1.1 量化因子37-38
• 3.1.2 比例因子38
• 3.2 输入输出的模糊化和清晰化38
• 3.3 设计模糊控制规则38-41
• 3.4 模糊 选择融合41-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 虚拟样机模型以及联合模拟44-48
• 4.1 样机模型44-45
• 4.2 仿真结果与分析45-47
• 4.3 本章小结47-48
• 第五章 系统参数影响分析48-65
• 5.1 算法适用性分析48-49
• 5.2 收敛速度分析49-53
• 5.3 路径点间距影响分析53-55
• 5.4 迭代周期影响分析55-64
• 5.5 本章小结64-65
• 第六章 总结与展望65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-69

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本文编号：994486