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非对称载荷下飞机刹车系统控制与仿真技术

专 业: 电力电子与电力传动
关键词: 非对称载荷 飞机刹车系统 控制律 自适应神经模糊推理(ANFIS) 遗传规划
分类号: V22  V227.7  TP273.2
形 态: 共 113 页 约 74,015 个字 约 3.54 M内容
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内容摘要


通过分析飞机刹车系统组成、工作原理、控制策略及其仿真平台的发展现状,基于国内飞机刹车系统研究的现实需求,考虑到仿真系统的实现条件和经济适应性,给出了刹车系统新型控制律设计和跑道模型参数辨识的方法,并构建了相应的仿真平台。

在控制律设计方面,针对飞机主起落架非对称载荷的影响,分析了目前刹车控制系统存在的问题,提出了基于自适应神经模糊推理的飞机防滑刹车系统控制律设计方案;该方案采用速度差加压力偏调的控制方式,通过神经网络的自学习特性制定模糊规则,完成模糊推理系统设计,它与压力偏调级和平衡调节级相结合,组成复合控制器,实现了飞机刹车系统的防滑控制与非对称载荷的平衡调节。

针对轮胎—跑道模型的不确定性,利用进化计算中的遗传规划算法,通过遗传程序对实际地面结合系数—滑移率样本库进行了遗传进化操作,得到各种跑道状况下的结合系数随滑移率变化特性,实现了跑道模型参数的辨识,并将辨识结果应用于模型的改进之中,取得良好的仿真效果。

设计了飞机刹车系统仿真平台方案,从仿真执行流程的角度出发,按照主、从子系统模块分离的方式完成了全系统模型的代码转换,并利用VC与MATLAB工具混合编程的方法,实现了飞机刹车仿真系统软件平台的构建。

针对本文提出的自适应神经模糊推理控制律设计方案以及跑道模型参数识别方法,以某型飞机为例,对飞机刹车系统进行了仿真研究,实验结果表明:

飞机刹车系统控制律设计方案合理可行,控制方法有效、利用遗传规划的辨识方法得到的跑道模型能较真实地描述轮胎与跑道的变化特性,所构建的仿真平台也能较真实地反映飞机刹车系统环境..……

全文目录


摘要
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究的主要内容
1.4 关键技术
1.5 论文结构安排
第二章 刹车系统工作原理及非对称载荷的影响
2.1 系统结构与工作原理
2.1.1 系统组成结构
2.1.2 工作原理
2.1.3 系统性能评估及影响因素
2.2 非对称载荷的成因与影响
第三章 基于自适应神经模糊推理的防滑控制律设计
3.1 防滑控制的基本原理
3.1.1 控制方式
3.1.2 速度差加压力偏调控制
3.2 自适应神经模糊控制律设计思想
3.3 自适应神经模糊推理的原理与结构
3.3.1 模糊控制与神经网络
3.3.2 自适应神经模糊推理系统的基本结构
3.4 自适应神经模糊控制器的实现
3.4.1 结构设计
3.4.2 训练过程
3.4.3 实现流程
3.5 非对称载荷平衡调节
3.5.1 实现方法
3.5.2 压力偏调与平衡调节级模型
第四章 基于遗传规划的跑道模型参数辨识
4.1 跑道特性的描述
4.2 进化计算在跑道模型参数辨识中的引入
4.3 遗传规划及其程序设计
4.3.1 遗传规划的产生及特点
4.3.2 遗传程序设计流程
4.3.3 跑道参数辨识的遗传程序设计结构
4.4 遗传规划跑道模型参数辨识程序的实现
4.4.1 遗传规划的参数预置
4.4.2 主函数模块
4.4.3 初始化模块
4.4.4 计算个体适应度模块
4.4.5 进化遗传操作模块
4.5 遗传规划辨识结果与分析
4.5.1 辨识结果
4.5.2 辨识结果分析
第五章 飞机刹车系统仿真平台的设计
5.1 仿真平台的设计方案
5.1.1 仿真平台的组成与结构
5.1.2 仿真平台的工作过程
5.2 全数字模型的构建
5.2.1 机体模型
5.2.2 起落架
5.2.3 刹车力矩
5.2.4 结合系数模型
5.3 模型的分离与代码转换
5.3.1 子系统分离
5.3.2 模型代码生成
5.4 基于混合编程的仿真软件设计
5.4.1 软件模块的组成
5.4.2 仿真软件的混合编程
5.4.3 MATLAB与VC接口方式分析
5.4.4 引擎与用户接口的实现
第六章 仿真实验结果与结论
6.1 参数设置与仿真实现
6.2 仿真结果与分析
6.2.1 平衡调节的仿真结果
6.2.2 基于ANFIS控制和跑道参数辨识的系统性能验证
6.3 仿真实验结论
第七章 工作总结与展望
7.1 工作总结
7.2 后续研究工作展望
参考文献

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中图分类: > V22 > 航空、航天 > 航空 > 飞机构造与设计
其他分类: > V227.7 > 航空、航天 > 航空 > 飞机构造与设计 > 操纵系统
其他分类: > TP273.2 > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统

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