飞机起落架着陆半主动控制仿真研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要起落架是飞机结构中的重要装置之一，它影响到飞机的起飞、着陆和滑跑过程。对起落架的控制方法经历了被动控制、主动控制和较新的半主动控制三个过程。本文对半主动控制技术在起落架上的应用做了研究和探讨。本文以某大型运输机起落架为研究对象，建立了起落架着陆动力学方程，应用ADAMS软件对该起落架进行建模和被动控制下的着陆动态仿真，得到了相关的参数曲线。基于参数曲线分析和二质量模型建立了起落架着陆的线性状态方程，应用现代控制理论对方程进行分析并结合MATLAB软件对其进行着陆动态仿真。结果表明线性化后的模型能够反应被动控制起落

2、架的着陆特性。本文分析了半主动控制技术的发展概况并构建了磁流变阻尼器，并对其在飞机起落架上的应用作了进行了初步探讨。在此基础上，运用极点配置、最优控制和BP神经网络三种控制算法设计了用于起落架的半主动控制器。以MATLAB软件为平台对半主动控制下的起落架着陆过程进行仿真，并与被动控制下的仿真结果作了分析对比。其结果由动力学仿真对比曲线显示：半主动控制起落架系统能够有效的降低飞机冲击载荷和振动响应，减少飞机振荡时间和幅度，使飞机很快达到稳定状态，从而提高飞机着陆的安全性和舒适性。关键词：起落架，着陆，半主动控制，极点配置，最优控制，BP神经网络i

3、飞机起落架着陆半主动控制仿真研究AbstractLandinggearisoneoftheimportantequipmentsintheaircraftstructure,itcaninfluencetheaircraftduringtheprocessoftakeoff,landingandtaxiing.Therearethreecontrolmethodsofaircraftlandinggear:passivecontrol,activecontrolandsemi-activecontrol.Theresearchanddiscus

4、sionpresentedinthispaperaresemi-activecontroltechnologyappliedontheaircraftlandinggear.Inthispaper,dynamicanalysisforlandinggearlandingisconductedforalargetransportationaircraft,anddynamicequationoflandinggearduringlandingprocesswasestablished.Themathematicalmodelanddynamics

5、imulationoflandinggearwasestablishedinthesoftwareADAMS.Fromthesimulation,wecangetsomeparametercurvesoflandinggear.Byanalyzingthesecurvesandthemethodswithtwo-massesmodel,thelinearstateequationoflandinggearduringlandingprocesswasestablished.Accordingtothemoderncontroltheory,th

6、estabilityandcontrollabilityofpassivecontrollandinggearwereanalyzedandtheprocessoflandingwassimulatedtroughthesimulationsoftMATLAB.Simulationshows:thelinearmodelcanexplainthecharacteristicofthepassivecontrollandinggear.Thedevelopmentofsemi-activecontroltechnologyandtheequipm

7、ent:magnetorhelogicalfluidsdampsbasedinthistechnologywereintroduced.Thediscussionpresentedinthispaperisthisequipmentappliedontheaircraftlandinggear.Thesemi-activecontrollerwasdesignedonlandinggearsystemandthecontrolalgorithmispoleconfiguration,optimalcontrolandBPneuralnetwor

8、kcontrol.Thesemi-activecontrollandinggearmodelwassimulatedtroughtheSimulati