基于磁流变的飞机起落架缓冲控制及仿真分析

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1、第31卷第12期计算机仿真2014年12月文章编号：1006—9348(2014)12—0041—04基于磁流变的飞机起落架缓冲控制及仿真分析傅莉1，刘涛1，王东政2，胡为1(1．沈阳航空航天大学自动化学院，辽宁沈阳llOl36；2．大连理工大学电子信息与电气工程学院，辽宁大连116023)摘要：起落架缓冲器是飞机起落架的重要组成部分之一，其性能的好坏直接影响到飞机起降的安全性。本文建立了基于磁流变液的飞机起落架缓冲系统的动力学模型，并用开关控制算法与模糊控制算法完成某型飞机起落架缓冲系统的缓冲控制，与被动式缓冲系统的缓冲效果进行了比对分析，验证了提

2、出的半主动缓冲控制系统的减震效果优于传统的被动式缓冲系统。仿真结果表明，采用的开关控制和模糊控制实现了冲击载荷能量的有效吸收。关键词：飞机起落架；磁流变缓冲系统；开关控制：模糊控制中图分类号：TP273文献标识码：BBufferControlofLandingGearandSimulationAnalysisBasedonMRDamperFULi’，LIUTa01，WANGDong—zhen92，HUWeil(1．ShenyangAerospaceUniversity，CollegeofAutomation，ShenyangLaioning11013

3、6，China；2．DalianUniversityofTechnology，Electronicinformationandelectricalengineering，LaioningDalian116023，China)ABSTRACT：Thelandinggearbufferisoneofthemostimportantpartsofaircraftlandinggear，itwilldirectlyaffectthesafetyoftheaircrafttake—offandlanding．Thedynamicmodelofaircraftl

4、andinggearsystemisestablishedbasedonthemagneto—rheologicalfluid，thebuffercontrolinanaircraftlandinggearwithOB—offcontrolandfuzzycontrolalgorithmsarecompleted．Comparedwiththebufferingeffectofpassivebuffersystem，thedampingeffectoftheproposedmethodwithsemi—-activeon—-offcontroland

5、fuzzycontrolisbetterthanthetraditionalpassivebuffersystem．Simulationresultsshowthatthesemi—activeon—offcontrolandfuzzycontrolcancompletetheabsorptionofimpactenergyeffectively．KEYWORDS：Aircraftundercarriages；Magneto—rheologicaldamper；On—offcontrol；Fuzzycontrol1引言目前飞机起落架采用的是被动式油气

6、缓冲系统。被动式油气缓冲系统无需外部能源驱动，具有结构简单、维修简单、重量轻、安全性高的特点。但是，被动式油气式起落架缓冲系统在飞机着陆过程中缓冲力是随着结构设计完成的，不能进行实时调节，只能被动地对着陆冲击做出反应，有时会产生较大的冲击载荷⋯。随着磁流变技术的发展，利用磁流变智能材料作为起落架的减震介质，并根据起落架外载荷的变化情况，通过控制基金项目：国家自然科学基金(61074090)；中航创新基金(cxy2013SHl6)；沈阳市科技计划项目(F13—095—200)收稿日期：2014—02—26外加电流来改变磁流变缓冲系统阻尼，以改善起落架的

7、减震性能旧。。磁流变缓冲器具有结构简单、能耗低、反应迅速和阻尼调节范围大等多方面的特点。“。重庆大学的廖昌荣等，针对于磁流变阻尼器在汽车悬架上的应用进行了仿真研究，在磁流变悬架振动过程的结果表明，汽车悬架缓冲器系统的半主动控制相对于被动式缓冲系统性能有较大的提高’4o。目前，Young—Taichoi等人通过大量的实验验证了磁流变缓冲器通过合理设计，便可以应用在飞机起落架上‘51。半主动控制技术介于被动缓冲控制和主动缓冲控制之间，具有耗能低、可靠性强、控制效果可以和主动控制相媲美的控制效果等等优点旧J，并且在很多领域得到了较好的应用¨1。通过根据飞机

8、起落架落震时的冲击力大小，实时地改变缓冲装置的阻尼，减少系统的冲击载荷。本文提出了基于磁流变阻尼器的半主动控