飞机防滑刹车系统动力学建模及仿真研究

完整的刹车动力学建模和仿真对飞机防滑刹车系统设计和性能研究有着重要意义。根据理论力学原理,在综合考虑飞机机体、起落架、轮胎特性的基础上,推导了适于飞机刹车的三维动力学模型,建立以机体、起落架、轮胎为主要实验对象的相对滑移率控制的防滑刹车系统仿真模型。仿真结果反映出风阻、侧风干扰、非对称着陆等环境因素及起落架和轮胎特性对飞机刹车系统性能的影响,所建模型较真实的符合实际物理过程。

舵机动刚度试验台的建模与仿真

对舵机动刚度试验台进行了仿真分析。对舵机动刚度试验台进行建模仿真,通过加载部分给舵机系统部分施加不同频率的干扰力,观察并记录在不同频率下的舵机位置系统的输出,进而得出系统的动刚度特性。通过分析舵机位置系统的动刚度特性验证了该试验台的可行性与合理性,改变舵机系统的参数并观察参数对动刚度特性的影响,得到了很好的指导结果,同时也为舵机动刚度试验台的研制提供了依据。

舵机系统动刚度的分析研究

对舵机系统的动刚度进行了研究分析。舵机系统性能的优劣对于飞控系统来说是非常重要的,动刚度是影响舵机性能的一个重要因素。通过对舵机系统进行建模,给其施加不同频率的干扰力,观察并记录在不同频率下的舵机系统的输出,进而得出系统的动刚度特性。通过分析舵机系统的动刚度特性得出一些具有工程意义的结论,观察发现对于舵机系统来说,动刚度在一个比较高的频率时是最差的,也为舵机动刚度试验台的开展做了很好的预研。

力反馈式电液伺服阀的参数优化

在力反馈式伺服阀初步设计之后,伺服阀的各个参数往往不是最佳的,在此基础上利用多目标优化的设计方法,应用MATLAB软件的优化工具箱进行编程优化,选取对力反馈式电液伺服阀动态性能影响较大的8个基本参数进行优化,在保证伺服阀稳定的前提下增加伺服阀的频宽,即提高伺服阀的快速性。笔者以国产的QDY电液伺服阀为例进行参数优化,优化后电液伺服阀的快速性和稳定性都得到了不同程度的提高,并利用仿真结果验证了优化设计的有效性。

喷嘴挡板阀控缸的非线性建模和分析

针对双喷嘴挡板阀的特性,推导了阀控缸的运动方程,建立了喷挡阀控缸非线性模型,并对其进行了仿真,通过仿真结果得到了系统的压力流量曲线和负载压力随阀芯位移变化的曲线,而以往的分析都是在小范围内近似线性化,这是不精确的。在此基础上,运用非线性控制理论对其进行分析,采用输入-输出的精确线性化对其进行了局部反馈线性化,获得了它的线性化模型,并分析了系统的零动态稳定性,为系统适用线性控制理论奠定了理论基础。