飞机防滑刹车仿真技术研究

论文摘要

飞机安全起降直接影响到飞机及机载人员的安全。随着飞机重量增大、着陆速度提高和着陆环境趋于复杂,飞机起降可靠性和安全性问题将更加突出。由于飞机刹车系统性能对飞机安全着陆有着重要的影响,对飞机防滑刹车系统进行理论建模与数字仿真研究具有必要性。本文以某型号飞机起落架刹车系统为研究对象,重点从动力学建模、控制系统设计和联合仿真等三方面展开研究,研究结果具有一定的参考价值。首先,在分析飞机防滑刹车系统的特点和各组成部分特性的基础上,利用虚拟样机软件MSC.ADAMS建立了包含起落架刹车装置、机身、前起落架缓冲支柱、前起落架机轮、主起落架缓冲支柱、主起落机轮的全机模型。然后,研究飞机刹车系统的PID控制系统,应用MATLAB/Simulink软件建立了防滑刹车系统的控制模块,并采用多门限设计,使系统根据不同的跑道状态和打滑特性产生一个相对稳定的输出分量,以提高系统的刹车效率。最后,实现了基于MSC.ADAMS和MATLAB/Simulink的某型号飞机起落架刹车性能的联合仿真和分析。在对仿真结果综合分析基础上,研究了飞机起落架结构特性、机轮轮胎结构特性、路面状况等因素对飞机防滑刹车系统性能的影响,为防滑刹车系统的研究、设计提供理论依据和参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 发展现状与趋势
• 1.3 飞机防滑刹车系统控制规律研究
• 1.4 论文的工作
• 第二章 防滑刹车系统工作原理
• 2.1 系统工作原理
• 2.2 刹车系统的结构机轮调节系统
• 2.2.1 机轮调节系统
• 2.2.2 防滑刹车控制系统
• 2.3 飞机动力学模型分析
• 2.4 机轮运动动力学分析
• 2.5 机轮轮胎和地面摩擦特性分析
• 2.6 刹车装置动力学
• 2.7 刹车系统效率
• 第三章 防滑刹车系统仿真建模
• 3.1 建模软件的介绍
• 3.2 全机分析模型的建立
• 3.2.1 机身子系统
• 3.2.2 起落架子系统
• 3.2.3 机轮子系统的创建
• 3.2.4 结合力矩模型
• 3.2.5 液压伺服系统模型
• 3.2.6 刹车装置模型
• 第四章 飞机防滑控制规律设计
• 4.1 飞机防滑刹车系统控制方式
• 4.2 现有防滑刹车系统控制规律分析
• 4.3 速度差加压力偏调控制实现原理
• 4.3.1 方波级和机轮速度级
• 4.3.2 基准速度级
• 4.3.3 比较级
• 4.3.4 瞬时级
• 4.3.5 微分级
• 4.3.6 PBM 级
• 4.3.7 综合级和驱动级
• 第五章 系统仿真与结果分析
• 5.1 防滑刹车系统仿真模型
• 5.2 系统参数与仿真参数设置
• 5.3 仿真结果
• 第六章 工作总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 在校期间的研究成果
• 参考文献
• 致谢