起落架磁流变减震器电气控制及算法的设计

发布时间:2019-03-29 07:44
【摘要】:随着智能流体材料的研究与应用,阻尼力连续、可调的磁流变减震器在起落架减震方面有很大的发展空间。由于飞机起落架着陆的一瞬间,需要控制系统在很短时间内产生一定大小的激励电流,来提高减震系统的性能,要求控制系统的响应时间小于10ms。本文就模糊PID控制器建模仿真、控制系统硬件电路部分和软件部分的设计等问题进行了分析与研究。主要工作内容如下:(1)模糊PID控制器仿真与分析:建立模糊PID控制器仿真模型,并与前期课题组建立的起落架磁流变减震系统模型相结合,验证模糊PID控制器模型的有效性。(2)控制系统硬件电路与软件的设计:基于MSP430型号的单片机对控制系统硬件电路设计,主要包括:信号采集、信号调理、信号处理和电流驱动电路等,并且在硬件电路中采用电流反馈的方式,控制电流精度进行优化。在控制系统软件的设计中,采用了主程序与各类子程序相结合的方式。为了提高控制算法的精度,采用软件滤波方式,消除信号的噪声和干扰。经过对控制器在线调试,即可对线圈中的环路电流进行实时控制。(3)通过实验,结果显示控制系统的响应时间小于8ms,输出电流为0~2A,验证了控制器硬件电路的稳态特性与动态特性较为优越。
[Abstract]:With the research and application of intelligent fluid materials, the damping force is continuous, and the adjustable magnetorheological shock absorber has great development space in the landing gear damping. As a result of the landing moment of aircraft landing gear, it is necessary for the control system to generate a certain amount of excitation current in a very short time to improve the performance of the damping system. The response time of the control system is required to be less than 10 Ms. In this paper, the modeling and simulation of fuzzy PID controller, the design of hardware circuit and software of control system are analyzed and studied. The main contents are as follows: (1) Simulation and analysis of fuzzy PID controller: the simulation model of fuzzy PID controller is established and combined with the magnetorheological damping system model of landing gear established by the previous research group. The validity of the fuzzy PID controller model is verified. (2) the design of the hardware circuit and software of the control system: the design of the hardware circuit of the control system based on the single chip microcomputer of MSP430 model, which mainly includes: signal acquisition, signal conditioning, and so on. Signal processing, current drive circuit, etc., and in the hardware circuit, the current feedback mode is used to control the current precision to optimize. In the design of control system software, the combination of main program and subroutine is adopted. In order to improve the accuracy of the control algorithm, the software filtering method is used to eliminate the noise and interference of the signal. After on-line debugging of the controller, the loop current in the coil can be controlled in real time. (3) the experimental results show that the response time of the control system is less than 8 Ms, and the output current is 0? It is verified that the steady-state and dynamic characteristics of the hardware circuit of the controller are superior.
【学位授予单位】:中国民航大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:V226.2;TP273

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 薛建海;祝世兴;;磁流变阻尼器阻尼力建模及实验分析[J];机床与液压;2016年05期

2 王强;陈照波;Ahmadian Mehdi;刘文涛;;新型双活塞磁流变阻尼器的理论分析与实验研究[J];振动与冲击;2015年21期

3 林秀芳;陈淑梅;陈金兰;;运用遗传算法的磁流变阻尼器减震的模糊控制[J];重庆理工大学学报(自然科学);2015年09期

4 祝世兴;吴伟;刘斌勇;;孔式磁流变阻尼器的磁路改进设计与仿真分析[J];机床与液压;2015年04期

5 李伟平;柳超;张利轩;张宝珍;王振兴;;模糊PID控制在磁流变半主动悬架中的应用[J];机械科学与技术;2014年12期

6 王海涛;蒋经凯;;飞机起落架主动控制与滑跑性能优化研究[J];西北工业大学学报;2013年02期

7 邵建设;郜文华;向云;熊文君;;基于MSP430F169单片机的直流电子负载的设计[J];黄冈师范学院学报;2012年06期

8 王剑锋;肖景新;;基于磁流变原理的飞机起落架半主动最优控制[J];科学技术与工程;2012年21期

9 王述彦;师宇;冯忠绪;;基于模糊PID控制器的控制方法研究[J];机械科学与技术;2011年01期

10 何永勃;苏兴国;刘娜;;基于磁流变减震器的起落架着陆建模及仿真[J];现代电子技术;2011年01期

相关硕士学位论文 前9条

1 李莹;飞机起落架磁流变减摆器控制系统的设计与实现[D];中国民航大学;2016年

2 李健;起落架磁流变减震器模糊控制研究[D];中国民航大学;2015年

3 张衍成;基于Matlab/Simulink的车辆主动悬架模糊控制仿真研究[D];辽宁工业大学;2014年

4 姜哲珠;基于磁流变减震器的轻型起落架设计及其减震特性研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

5 伍广彬;磁流变阻尼器力学性能与减振控制方法研究[D];宁波大学;2012年

6 薛建海;双出杆磁流变减震器及减震系统研究[D];中国民航大学;2008年

7 金平;起落架磁流变减震器控制算法及电路研究[D];中国民航大学;2007年

8 范伟;飞机起落架着陆半主动控制仿真研究[D];南京航空航天大学;2006年

9 蒋光红;汽车半主动悬架非线性控制方法的研究[D];重庆大学;2003年



本文编号:2449309

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/2449309.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户6f838***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com