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飞机牵引车磁流变半主动悬架自适应控制
| 论文题名： | 飞机牵引车磁流变半主动悬架自适应控制 |
| 关键词： | 飞机牵引车;半主动悬架;磁流变;自适应控制;行驶平顺性 |
| 摘要： | 随着国民经济的不断增强,飞机航空运输业迅猛增长,对飞机牵引车的需求也与日俱增,研发高技术指标和高牵引友好性的飞机牵引车具有重要意义。悬架是决定飞机牵引车行驶平顺性和牵引友好性的重要系统,在高性能悬架系统的研究中,半主动悬架占有非常重要的地位,性能优越且结构简单。磁流变技术为半主动悬架系统提供了新的研究思路,具有响应时间快,耗能少,工作稳定的特点。 在大量查阅、研究国内外相关文献的基础上，本文首先综述了悬架系统和磁流变减振器的发展概况,确定了磁流变半主动悬架的研究方向。讲述了磁流变减振器的运作方式和设计原则,阐述了几种比较常用的力学模型。结合飞机牵引车的结构特点,确定了单缸单出杆工作在混合模式的磁流变减振器模型,以此为基础推导了基于平板模型的磁流变减振器阻尼力公式。磁流变减振器工作在变化的磁场中,容易产生涡电流损失和磁滞损失,选择良好的导磁材料、减小电流变化率是解决热问题的主要方法。参考现有文献的试验结果,确定了减振器各部分的尺寸,并在Pro/E中建立了其三维的实体模型。 自适应控制在处理参数时变、非线性、有干扰的控制问题上非常具有优势。本文以四分之一车体为研究对象,突破传统天棚阻尼控制阻尼力与相对运动速度方向相反的限制,运用最优控制算法求出了参考模型,参考模型的性能相比被动悬架有明显的提高。在此基础上，推导了自适应控制算法,仿真分析结果表明自适应律能够准确、迅速地跟踪参考模型,可以达到与参考模型一样的控制效果。 为了更好地研究其动态特性,建立起了飞机牵引车的二分之一模型。对其施加模型参照自适应控制,证明了算法的普遍适应性。为了获得较好的控制效果,本文将自适应控制与其他智能控制联合应用,以充分发挥各自优点。采用自适应模糊控制算法对磁流变减振器施加控制,以降低车身加速度为控制目标,制定了相应的模糊规则和伸缩因子变换规律。通过仿真研究证明了自适应控制的有效性和正确性。 为了便于研究内容的进一步深入和工程应用,论文的最后给出了试验台的搭建方法,介绍了激振台、传感器、数据采集卡、工控机等的选择,以及控制程序的流程,以数据的采集和保存、最优控制力的求解为例,概述了软件在LabVIEW中的实现过程。 |
| 作者： | 魏庆福 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵立军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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