新型航空机轮刹车控制技术研究

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1、摘要飞机防滑刹车控制系统是飞机上重要的机载设备，对飞机的安全起飞和着陆有着重要影响。防滑刹车控制的目的就是保证充气轮胎不与地面产生过大的滑移现象，并使刹车效率最大，同时还要保证飞机起飞和着陆过程的稳定性和安全性。研究高性能的数字式防滑刹车系统，并采用先进的控制算法具有十分重大的意义。本文采用数字信号处理器TMS320LF2407设计了数字式防滑刹车控制盒，并提出了一种基于遗传算法优化的防滑刹车模糊控制策略。论文首先分析和比较了防滑刹车的几种控制方式，针对防滑刹车的特点，提出了模糊控制策略。建立了防滑刹车的模糊模型，在模糊模型的基础上设计了模糊控制器和模糊控制

2、规律。模糊控制的输入变量为滑移率误差和误差的变化率，输出变量为伺服阀的电流。由于模糊控制主要以人的经验为主，难以获得最优。本文应用遗传算法，对防滑刹车模糊控制规律进行了优化。遗传算法采用了模糊控制规则的二进制编码，并根据反馈自适应地调整交叉和变异算子。采用高性能的数字信号处理器TMS320LF2407为核心设计了数字式防滑刹车控制盒，重新设计了指令传感器、轮速传感器和电液伺服阀的检测电路。电液伺服阀的驱动采用了PWM控制方式。最后，讨论了防滑刹车控制的辅助功能设计。课题所完成的飞机防滑刹车控制盒已经进行了地面惯性试验台的模拟试验。试验表明，控制盒的硬件电路设

3、计合理，模糊控制策略正确，有效。整个系统运行稳定，效果良好。关键词防滑刹车系统，模糊控制，遗传算法，TMS320LF2407ABSTRACTAircraftantiskidbrakingsystemisoneofthekeymrbomeequipmemandplaysaveryimportantroleinsafetakeoffandlanding．Antiskidbrakingsystemmustprovetiresdon’tslipextremelyonthetrack,andproveaircraftlandsafelyandstably、Ⅳithma

4、ximumbrakingeffectiveness．Itisverymeaningfultoresearchthedigitalantiskidbrakingcontrolboxandapplywithadvancecontroltheory．ThecontrolboxdesignedwithDSPTMS320LF2407andfuzzycontrolstrategyoptimizedbygeneticalgorithmarepresentedinthearticle．Thefirst,somecontrolmethodsoftheanti-skidbrak

5、ingsystemareanalyzedandcompared．Then，accordingtothespecialtyoftheanti—skidbrakingsystem，thefuzzycontrolstrategyispresented。Thefuzzymodeloftheanti—skidbrakingsystemissetup．Onthebasicofit,thedesignoffuzzycontrollerandruleofcontrolhasbeenfinished．Theinputsoffuzzycontrolleraretheerroro

6、fslipratioanditschangeratio，theoutputoffuzzycontrolleristhecontrolcurrentoftheservovalve．Becausefuzzycontrolisbasedontheexperienceofhumanbeing，theprecisioncontrolrulesaredifficulttobeobtained．Soakindofgeneticalgorithmisadoptedtooptimizefuzzycontrolrules．Thefuzzycontrolrulesarecoded

7、bybinarysystem，andcrossoverandmutationoperatingisself-adaptedaccordingtothefeedbackinthegeneticalgorithm．Antiskidbrakingcontrolboxisdesignedwithhigh-performancedigitalsignalprocessorTMS320LF2407，andthemeasuringcircuitsofwheelspeedsensor，instructsensorareredesignedinthearticle．Thedr

8、iverofelectro—hydraulicser