基于磁流变原理的飞机起落架减振器智能控制研究

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起落架减振系统对飞机的安全和乘客的舒适有极其重要的影响。近年来,智能材料磁流变液在汽车、建筑减振的应用越来越广泛,其优良性能引起了航空界的重视,本文研究了基于磁流变原理的起落架减振系统的控制问题,以期能够对磁流变减振器在飞机起落架上的应用作参考和帮助。 本文首先研究了起落架减振系统的三种控制形式:被动式、主动式和半主动式控制,并建立了系统模型,对磁流变减振器作为起落架的半主动缓冲器的应用方式作了探讨,建立了飞机跑道不平度模型以其作为起落架减振控制的激励。 为了对磁流变减振器进行有效控制,需要建立其力学模型,由于磁流变减振器是一种非线性结构,很难建立其力学模型,本文基于神经网络的强大非线性映射能力,通过神经网络辨识磁流变减振器的正力学模型和逆模型,辨识效果较好。 起落架减振系统具有较强的非线性,系统数学模型不易确定,所以不依赖精确模型的智能控制算法成为研究的热点。模糊控制是一种应用比较成熟的智能控制方法,本文基于模糊控制的思想,建立了位移、速度.控制力模糊控制器,得到系统控制力。为了使控制力得到执行,需要把控制力转化为控制电流,本文提出应用模糊控制技术产生控制电流,在求得模糊控制力的基础上与磁流变阻尼力一起,经一个模糊半主动控制器产生磁流变阻尼控制电流,驱动磁流变减振器,实现减振模糊半主动控制。 为了检验磁流变减振器的效果,需要对磁流变减振器作振动台试验,本文编制了磁流变减振器的模糊控制程序,实时控制磁流变减振器的驱动电流,从而使阻尼力可控。通过在电液振动台上做单自由度多环槽磁流变减振器系统实验,结果反映了模糊控制等智能控制对磁流变减振器的优良控制特性。
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