Aircraft Electric Anti-skid Braking System Based on Fuzzy-PID Controller with Parameter Self-adjustment Feature

The principle of electric braking system is analyzed and an anti-skid braking system based on the slip rate control is proposed.The fuzzy-PID controller with parameter self-adjustment feature is designed for the anti-skid braking system.The dynamic model of aircraft ground braking is established in the simulation environment of MATLAB/SIMULINK,and simulation results of dry runway and wet runway are presented.The results show that the fuzzy-PID controller with parameter self-adjustment feature for the electric anti-skid braking system keeps working in the state of stability and the brake efficiencies are increased to 93%on dry runway and 82%on wet runway respectively.

STUDY ON CONTACTING MELTING AND ANTI-SKID TECHNOLOGY FOR A TIRE TRACTION ON ICE

Theoretical analyses and experimental studies of the mechanisms of melting film formation are performed. The results show that frictional heating is the dominant mechanism because temperature behaves in the manner predicted by the theory of frictional heating. A study of the active technology for anti-skid is also made. Conclusions indicate that adjusting tire pneumatic pressure can improve the control stability and the travelling safety of an ice-automobile.

Design and Dynamics Analysis of Anti-skid Braking System for Aircraft with Four-wheel Bogie Landing Gears

In asymmetric conditions,the movement and loads of left/right wheels or front/back wheels of the aircraft with multi-wheel or four-wheel bogie landing gears are inconsistent.There are few open literatures related to anti-skid braking system for multi-wheels due to technology blockade.In China,the research on multi-channel control and non-equilibrium regulation has just started,and the design of multi-channel control system for anti-skid braking,the simulation of asymmetry taxiing under braking are not studied.In this paper,a dynamics model of ground movement for aircraft with four-wheel bogie landing gears is established for braking simulation, considering the six-degree-of-freedom aircraft body and the movement of bogies and wheels.A multi-channel anti-skid braking system is designed for the wheels of the main landing gears with four-wheel bogies.The eight wheels on left and right landing gears are divided into four groups,and each group is controlled via one channel.The cross protection and self-locked protection modules are added between different channels.A multi-channel anti-skid braking system with slip-ratio control or with slip-velocity control is established separately.Based on the aircraft dynamics model,aircraft braking to stop with anti-skid control on dry runway and on wet runway are simulated.The simulation results demonstrate that in asymmetric conditions,added with cross protection and self-locked protection modules,the slip-ratio-controlled braking system can automatically regulate brake torque to avoid deep slipping and correct aircraft course.The proposed research has reference value for improving brake control effect on wet runway.

Design of Small Stone Asphalt Mixture based on Anti-skidding Performance

Small stone asphalt mixture（SSAM） was designed by Bailey method and coarse aggregate voids-filling method.The optimum asphalt content was determined by Marshal test.Surface texture depth for SSAM with different voidage,and the BPN of SSAM and SMA before after wet track abrasion were measured.The experimental results indicate that the surface texture depth increases with the decreasing of asphalt aggregate ratio.The SSAM with the optimal asphalt content has a good skid resistance.BPN of asphalt mixture decreases with the increasing of wearing time,but the extent of reduction is different.The reduction rate of BPN for SSAM is smaller than that of SMA,indicating that SSAM has a good skid resistance attenuation capacity.Finally,the other properties of SSAM are also evaluated,showing that the splitting strength and modulus and SSAM are higher than those of SMA,and the other properties of SSAM,such as high-temperature performance and water stability can also satisfy the technical requirements.

Engineering Application and Development of Anti-skid Sand

In view of the increasing cement concrete pavement in China,the proportion of road non-slip surface layer is large,the winter slippery performance is insufficient and the later non-slip treatment is difficult. Through the concrete construction and post-application and development of the anti-skid sand in the road and bridge,the feasible anti-skid optimization measures are put forward.

Design and test of the anti-skid system for self-propelled high-stem crop sprayers

Aiming at the problem of skidding in the operation of a self-propelled high-stem crop sprayer due to uneven road surface and uneven distribution of soil cohesive force,This study proposed a four-wheel drive hydraulic anti-skid control system based on RTM valve.Through theoretical analysis of control components such as the RTM valve and steering cylinder,the control model of the anti-skid drive system of the spray machine is established,and the simulation test is carried out in Matlab/Simulink.The simulation results show that the slip rate of the anti-skid drive system based on the PID control strategy is controlled below 0.05,and the RTM valve keeps the driving pressure of the system basically stable.In order to verify the reliability of the simulation results,the designed drive anti-skid control system was carried out on a spray machine for the field test.The experimental results show that the slip rate of the drive anti-skid system decreases from 86.7%to 1.25%when the anti-skid function is turned on,indicating that the designed drive anti-skid system has good anti-skid performance.

热拌极薄抗滑磨耗层在高速公路抗滑性能提升中的应用

为研究热拌极薄抗滑磨耗层在高速公路养护中的应用,提升路面抗滑性能,论文结合实际工程,介绍了热拌极薄抗滑磨耗层工程特性,详细阐述了热拌极薄抗滑磨耗层原材料及配合比设计,重点对热拌极薄抗滑磨耗层施工技术要点进行研究。结果表明:公路养护中采取热拌极薄磨耗层技术进行处理,其路面抗滑性能得到有效提高,并节约养护成本。

基于变量马达控制的喷雾机驱动防滑系统设计与试验

高地隙自走式喷雾机因其作业环境复杂易产生车轮滑转,影响静液压驱动系统流量及压力稳定性,严重时导致整机失去通过性能,故须进行防滑控制,保证其具备驱动稳定性和脱困能力。本文提出一种高地隙自走式喷雾机静液压驱动系统防滑控制方法,采用双线性模型定义滑转率与附着系数之间的关系,设计了滑模控制器,并通过田间非道路试验验证了驱动防滑系统的控制性能。试验结果表明,该系统可将喷雾机滑转率控制在0.15以内。在起步加速与匀速工况下,喷雾机滑转率均值为0.020和0.019;在越沟工况下,可2 s内实现整机快速脱困。以上结果验证了所设计的喷雾机滑模驱动防滑系统具有良好的防滑性能,能够保证喷雾机在典型工况下平稳行驶,有效减少了地面不利条件对整机行驶稳定性的影响。

不同滑带角度滑坡作用下隧道衬砌与抗滑桩结构非线性受力特征研究

随着隧道滑坡体系支护研究的深入,隧道滑坡与抗滑桩支护之间的受力研究尤为重要。为研究在0°、10°、20°、30°、40°、50°共6种滑带角度影响下隧道衬砌结构与抗滑桩的受力特征,以大准铁路南坪隧道为原型,采取室内缩尺试验以及数值模拟的方法,对三者间受力变形规律进行研究。得到以下结论:随着滑带角度的增大,桩身与隧道衬砌结构变形逐渐减小,作用在隧道以及桩身的土压力、弯矩值逐渐减小;同时,滑带角度为0°、10°、20°、30°时滑坡水平推力对隧道衬砌结构受力影响较大,40°、50°时滑坡水平推力影响显著衰减,拱脚竖向荷载占比逐渐增大。当滑带角度小于30°时,应当主要考虑滑坡水平推力对隧道结构的影响,大于30°时主要考虑由滑坡体所产生的竖向荷载对隧道衬砌结构的影响,此时应当对隧道仰拱及靠近坡体处拱脚位置重点加固。所得试验、模拟结果为隧道与抗滑桩体支护施工提供一定参考。

甲板防滑涂料性能评价标准研究

甲板防滑涂料除了有效防止甲板上的装备侧滑和人员摔伤,还能够保护甲板免受腐蚀、磨损等破坏,随着我国战斗力的不断提升,对专用甲板防滑涂料还提出了经受高重、高速飞机的高频冲击等更高性能的要求,对不同应用环境不同性能需求的甲板防滑涂料选择合理的测试方法进行客观评价对于该类涂料的应用选型具有十分重要的意义。对国内外甲板防滑涂料相关标准GJB 5066-2001、GB/T 9261-2008、HJB 285A-2016、GJB 9779-2020和MIL-PRF-24667C(2008)进行了全面梳理,对各标准的特点和侧重点进行了分析,给出适用的应用场合;对各标准中防滑性、耐磨性、耐冲击性、耐盐雾腐蚀性、耐人工加速老化性等关键性能的试验方法进行了详细说明,指出各测试方法中测试条件、测试参数等的差异性,体现了不同评价标准对甲板防滑涂料选型的适用性。

基于弹性滚子接触模型的防滑纹对平板式动态汽车衡称重准确度影响分析

动态称重时秤台防滑纹的垂向起伏会引起车辆发生振动,影响称重准确度。为此,建立了车辆称重过程的动力学模型,考虑轮胎的包容特性,建立弹性滚子接触模型,得出的防滑纹等效路面作为动力学模型的输入激励,分析各种因素作用下平板式汽车衡新型防滑纹对称重准确度的影响。仿真结果表明:随着防滑纹宽度增大,车辆的振动力变大,称重误差随之增大;凹坑型防滑纹间距为235 mm时产生的激励频率接近于车辆的固有频率,引起车辆和秤台共振,称重误差最高可达0.21%。三角形状凹坑类型的防滑纹产生的振动力以及称重误差均低于矩形凹坑;车速越快,防滑纹的产生称重误差越大。

快速轨道交通列车分段制动防滑控制仿真

轨道交通列车的防滑控制性能过差会影响列车的制动性能和稳定性能,为了提高轨道交通列车的安全性,以分段制动的方式控制轨道交通列车的滑动状态,提出快速轨道交通列车分段制动防滑控制仿真方法。通过分析轮轨间粘着力和滑移变化曲线建立轨道交通列车的纵向运行学模型,并以上述模型为基础,将轨道交通列车的整体制动过程分割成多组制动区段,通过将单位制动区段与滑模控制器结合,实现轨道交通列车的分段制动防滑控制。仿真结果表明,无论是在轨道粘着条件始终维持在较低水平的工况条件下,还是在轨道粘着条件发生突变的工况条件下,所提方法控制下的实际行驶速度均与目标行驶速度吻合,验证了上述方法具有较好的控制效果。

隧道复杂环境下沥青薄层罩面抗滑耐久性研究

为研究沥青薄层罩面在高速公路隧道复杂环境下的抗滑耐久性,分别制备高韧热拌薄层罩面(罩面A)、温拌沥青薄层罩面(罩面B)、高和易性薄层罩面(罩面C)与AC-13沥青混合料,在常规环境与模拟隧道复杂环境下进行轮碾磨耗试验。研究不同罩面类型、不同环境下磨耗次数对薄层罩面抗滑性能的影响。采用摆值初值变化、摆值衰减速率与指数预测模型评价不同罩面在常规环境与隧道环境下的对应抗滑衰变规律。试验结果表明,罩面A在隧道环境下摆值初值衰减最低,相较于罩面B减少15.2%、较罩面C减少28.4%、较AC-13沥青混合料减少33%。且其摆值衰减速率仅为0.292,较罩面B低36%,较罩面C低20.2%,较AC-13低29.4%,在隧道环境下表现出优异的抗滑耐久性。此外,AC-13、罩面B与罩面C在隧道环境下的磨耗中会出现“临时纹理”与油蚀现象,造成抗滑性能衰减的短暂延缓。

基于路面横向力系数下沥青混凝土路面抗滑性能检测方法研究

为了解决公路沥青混凝土路面抗滑性能检测问题,提出了一种基于路面横向力系数测试车的沥青混凝土路面抗滑性能检测方法。该测试车能够装载所有用于抗滑性能检测的设备,并通过供水模块在路面上喷洒水分以湿润路面,为抗滑性能检测环境做准备。在湿润路面后,检测模块利用拉力传感器采集横向力数据,然后通过数据采集处理模块对横向力系数进行分析。最后,结合横向力系数评定标准就能够判断公路沥青混凝土路面的抗滑性能级别。这种方法不仅能够提供准确的结果,对公路沥青混凝土路面的抗滑性能评估还具有重要意义。

山麓斜坡堆积体滑坡稳定性分析及处治方案研究

滑坡是指在一定地形地质条件下,因各种自然或人为因素的影响,斜坡上不稳定的岩土体在重力作用下,沿着一定的软弱面或带滑动的地质现象,是山区公路的主要病害之一,对山区公路危害较大。结合甘肃省定西市某高速公路一山麓斜坡堆积体滑坡,总结现场调查、岩土参数的选取、滑坡稳定性的分析、抗滑桩的设计、滑坡综合治理方案等确定各阶段要点,以利于今后类似工程设计参考。

桉木颗粒对沥青路面凝冰及防滑效果的影响

冬季路面凝冰给交通出行带来极大安全隐患,尤其是路面暗冰不易察觉。老年群体由于视力不佳,容易被暗冰滑倒,轮椅也易打滑倾覆,引发事故。针对冬季道路凝冰给老年群体出行带来不便这一问题,研究了桉木颗粒对潮湿地区冬季沥青路面凝冰时间、抗滑效果以及融冰时间的影响。研究采用室内模拟对比试验,发现提前布撒桉木颗粒试件的凝冰时间比未处理试件增加了24%,提前布撒桉木颗粒试件的摩擦摆值比未处理试件提高了143%,凝冰后布撒桉木颗粒试件的融冰时间比未处理试件减少了12%。试验结果表明桉木颗粒对沥青路面凝冰现象具有抑制作用,同时具有防滑效果。

新型编尾停车防溜器方案设计与论证

编组站调车场的尾部停车防溜器对于防止车辆溜逸,保障编组站停车的安全至关重要。目前,国内大部分编组站尾部安装了停车防溜器,停车防溜器主要有电动的和液压两种型式,其中,液压防溜器应用的产品主要有两款:液力驱动型(靠液压缸保压维持制动状态)和液力缓解型(靠弹簧力维持制动状态)。通过现场调研和理论分析,本文揭示了这两款设备存在的问题,并在此基础上研制了一款新型停车防溜器,实际应用的效果表明:新研制的防溜器性能稳定可靠、使用维护方便、性价比高且适应性强.

动车组黏着控制方法研究

[目的]针对动车组运行速度高、剩余加速度余量小、线路露天架设等特点,以及传统组合校正法判据提取准确性较差、转矩调节损失较多等不足,从速度采集及故障识别、判据提取、转矩调节三个方面进行分析优化,以提升动车组黏着利用。[方法]速度采集采用分段T法及中位值滤波方法,并对故障速度进行识别替换,以降低速度干扰或故障时对黏着控制的影响。选用加速度差值冲击率替代冲击率,并采用高通滤波器替代微分器,以减小复杂的轨面情况对黏着判据提取带来的影响。转矩调节时锁存上一触发空转/滑行时刻的转矩,并以此转矩为基准,实时计算转矩下降、上升步长;降、升转矩步长均分为10段,由大到小执行,以减小转矩损失。并以某型动车组为例进行了试验,来验证所选方法的可行性。[结果及结论]试验结果表明:在进行防空转、防滑试验的整个加、减速过程中,动轴速度偏离参考速度有限;转矩调节未有大幅度反复波动,列车冲击较小;对牵引、制动两次试验数据进行计算分析,得到牵引防空转、制动防滑行的黏着利用率均大于90%,黏着利用得到有效提升。

轨道工程穿越矿山宕口地质灾害防控技术——以南京某城际轨道工程为例

南京某城际轨道交通工程穿越大型露采矿山废弃宕口回填区,其南侧为高25~30 m(距填土顶部坡面)的陡崖,陡崖上顶部岩体破碎,存在危岩体崩塌隐患;陡崖下为一宽15~20m的人工填筑向外微倾的平台,用作危岩体崩落承灾体;平台以下为人工填筑的缓坡,高差45~50 m。宕口人工回填边坡土体结构松散、成分复杂、强度较低,沉降变形大且不均匀。显然,工程场地存在崩塌、缓坡不稳定、地基不均匀沉降及承载力不足等地质灾害问题。为此,文章针对这一工程技术难题开展相关研究工作,提出如下防控技术措施:①采用明洞方案穿越废弃宕口回填区,有效避开崩塌地质灾害;②采用三排连梁门式异形桩作为明洞的基础,既作为明洞桩基又作为缓坡抗滑桩,有效提高了明洞地基稳定性及缓坡稳定性;③通过明洞覆土坡形优化,大幅减少填方量,较好地提高了明洞覆土缓坡稳定性,避免明洞受斜坡偏载作用产生过大变形,同时降低缓坡坡度,减少水土流失,有效保护场地生态环境。这一防控技术方案不仅有效地消除了地质灾害,同时大大降低了工程建设成本,该研究成果对缓坡区工程建设具有重要的示范作用。

城市轨道交通车辆防滑保护控制技术

[目的]防滑保护控制技术是城市轨道交通车辆的关键技术,其控制目标为通过降低制动力来匹配轮轨间的实际黏着力,以减少或避免车轮踏面的擦伤。因此,有必要针对城市轨道交通车辆的特点,分析并研究城市轨道交通车辆的防滑保护控制技术。[方法]从防滑保护控制的原理出发,阐述了城市轨道交通车辆的轮轨黏着理论;介绍了城市轨道交通车辆的电制动防滑、空气制动防滑及电空混合制动的控制原理,以及轮轴抱死情况。[结果及结论]牵引系统的电制动防滑和空气制动系统的空气制动防滑均以蠕滑率和减速度为判据进行滑行检测。通过对制动力的调整实现对轮轨间的黏着利用率最大化,尽量避免轮轴抱死和车轮擦伤现象的发生。在电空混合制动的防滑控制方面,需根据不同系统的特性及滑行判据的差异,采用合理的防滑控制接口方案,以确保系统间防滑功能的正确配合。