起落架擺振的非線性分析及控制.pdf

1、飛機在起飛和著陸滑跑過程中有時會遇到擺振。擺振的發(fā)生給飛機安全帶來很大危害，一直以來未得到很好解決。本文以非線性動力學分岔理論為基礎，應用理論分析和數值仿真相結合的方法，研究了起落架擺振建模、起落架參數的分岔分析、擺振的主動控制和半主動控制以及擺振非線性模型的分岔控制。
　　 針對起落架扭轉運動模態(tài)和側向運動模態(tài)，建立考慮支柱側向柔性的非線性擺振模型。提出利用基于擬弧長延拓算法的數值方法對起落架結構參數和幾何參數進行分岔分析，得

2、到擺振極限環(huán)振幅隨速度的變化情況，支柱前傾角、支柱扭轉阻尼、支柱扭轉剛度、支柱側向阻尼、支柱側向剛度、機輪穩(wěn)定距對系統(tǒng)穩(wěn)定區(qū)域、扭轉擺振區(qū)域以及側向擺振區(qū)域的影響。所得結論對于起落架防擺設計具有重要指導作用。
　　 建立具有庫侖摩擦、線性項以及二次項的減擺器模型。研究表明非線性減擺器模型的擺振穩(wěn)定性分析結果比線性減擺器模型分析結果更加準確，農林一機的算例結果很好的驗證了非線性減擺器模型數值分析結果的準確性。運輸一機的算例結果表明

3、基于擬弧長延拓算法的數值分析方法能夠比待定復參數方法得到更準確的穩(wěn)定邊界。提出根據擺振極限環(huán)振幅和頻率特性對扭轉和側向運動模態(tài)進行劃分，有助于深入認識擺振機理，時域分析和頻譜圖驗證了所得結論的正確性。
　　 建立主動控制的非線性擺振模型，提出利用數值延拓算法分析主動控制對擺振的抑制效果，并與被動控制進行對比。研究結果發(fā)現：相對被動控制，主動控制能有效增加系統(tǒng)穩(wěn)定區(qū)域。利用數值延拓算法的數值分析可以指導控制參數的合理選取，達到有效

4、抑制擺振的目標。時域分析結果與數值分析結果一致，表明本方法的有效性。提出應用直接型自適應模糊控制抑制擺振，仿真結果表明能夠有效抑制參數擾動而引起的擺振。
　　 建立應用磁流變阻尼器的起落架擺振半主動控制非線性數學模型，并設計半主動控制算法。數值分析得到半主動控制和被動控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析圖，研究了半主動控制對系統(tǒng)穩(wěn)定區(qū)域、扭轉擺振區(qū)域以及側向擺振區(qū)域的影響，結果表明：基于磁流變阻尼器的半主動控制相對被動控制可以有效減小發(fā)生扭轉擺振