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无杆飞机牵引车夹持提升机构控制策略的研究
| 论文题名： | 无杆飞机牵引车夹持提升机构控制策略的研究 |
| 关键词： | 无杆飞机牵引车;夹持提升机构;液压缸;模糊PID控制器;动力学方程;载荷转移理论 |
| 摘要： | 飞机牵引车是机场中十分重要的地勤设备，无杆飞机牵引车比有杆牵引车先进，是利用夹持提升机构在牵引车和飞机之间建立联系，是现在牵引车发展的趋势。夹持提升机构是将牵引车和飞机连接在一起的机构，牵引车通过夹持提升机构才能完成牵引运动，研究夹持提升机构的控制策略，可以保证牵引车更好地完成牵引运动。本文研究了夹持液压缸组的力控制策略和提升液压缸组的位置控制策略 为了设计夹持提升机构，对不同的构型进行了研究，分析了不同构型的优劣，通过运动空间、设计难度、所需液压缸的数量等指标进行评价并选择了合适的构型。针对提升液压缸主动补偿运动，分析了牵引车牵引飞机转弯的过程中存在前起落架倾斜的情况，利用载荷转移理论分析起落架倾斜的原因并且计算飞机转弯过程中起落架的倾斜角度，计算提升液压缸主动补偿需要的行程量。 液压动力机构是最基本的驱动单元，对夹持液压缸和提升液压缸的功能需求进行分析，提升液压缸需要进行位置控制，夹持液压缸需要进行力控制，因此分别对提升液压缸进行位置控制建模和对夹持液压缸进行力控制建模。考虑到液压动力机构本质的非线性，分别进行线性化建模和非线性化建模，并且进行合理的简化以便于分析。 对提升液压缸位置控制器设计和夹持液压缸力控制器进行设计并且仿真分析。对夹持液压缸分别设计PID控制器、模糊PID控制器和滑模控制器，比较控制器的控制效果，设计滑模控制器的过程中利用非线性算法对阀控缸的动力学方程进行线性化处理。设计夹持液压缸的PI力控制器和速度反馈调节方法并进行比较。 基于Adams模型进行了联合仿真，验证了控制器的控制效果。建立牵引车的三维模型和飞机的三维模型，装配得到牵引系统模型。计算最小转弯半径，选择典型的牵引运动工况。将牵引系统的三维模型导入到Adams中，利用Adams进行牵引运动仿真，验证载荷转移理论对飞机转弯过程中起落架倾斜的分析。设置matlab和Adams的接口，利用Adams和simulink进行控制器仿真，验证设计的位置控制器和力控制器的控制效果。 |
| 作者： | 胡立斌 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 叶正茂 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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