基于動態(tài)摩擦模型的路面辨識及最優(yōu)剎車控制研究.pdf

1、機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)(Anti-lock Brake System，簡稱ABS)是一套在飛機(jī)剎車過程中防止機(jī)輪抱死、提高剎車效率和維持方向穩(wěn)定性的閉環(huán)控制裝置。目前使用的控制器是以慣性臺剎車動力試驗(yàn)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出來的，需要反復(fù)試驗(yàn)和優(yōu)化。而且由于大型軍用運(yùn)輸機(jī)的起飛著陸情況復(fù)雜，剎車系統(tǒng)的工作條件具有很大的不可預(yù)測性，僅依靠慣性臺試驗(yàn)已無法滿足設(shè)計(jì)要求。目前提出的控制方法多數(shù)是傳統(tǒng)控制方法的改進(jìn)，系統(tǒng)工作在剎車條件劇烈變化或低結(jié)合性能跑道上時(shí)

2、仍可能導(dǎo)致系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)過制動，影響剎車效率和剎車過程平穩(wěn)性。由于輪胎與地面間的摩擦是剎車控制系統(tǒng)的工作基礎(chǔ)，本文提出一種基于輪胎/路面動態(tài)摩擦模型的飛機(jī)防滑剎車控制器設(shè)計(jì)方法。采用這種方法不但能提高剎車系統(tǒng)性能，而且有助于減少慣性臺試驗(yàn)的次數(shù)。 將設(shè)計(jì)一個(gè)基于輪胎/地面動態(tài)摩擦模型的ABS控制器。在控制器的開發(fā)與仿真中使用二自由度單輪模型，該模型重點(diǎn)描述剎車過程中輪胎與路面間的相互作用。 本文的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：在控制器開發(fā)和

3、仿真中使用了新的輪胎/地面動態(tài)摩擦模型。由于輪胎與地面間相互作用的機(jī)理比較復(fù)雜，輪胎動態(tài)摩擦模型要比過去常用的靜態(tài)模型更能準(zhǔn)確描述輪胎與地面間的摩擦現(xiàn)象。在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)前，首先總結(jié)輪胎摩擦建模領(lǐng)域的近期研究進(jìn)展。為證明引入的動態(tài)摩擦模型在模擬輪胎/地面摩擦動態(tài)特性方面的優(yōu)勢，對經(jīng)驗(yàn)(半經(jīng)驗(yàn))模型和解析模型進(jìn)行了詳細(xì)的分析比較?；谶@種動態(tài)模型，提出采用滑模變結(jié)構(gòu)控制方案以解決最大結(jié)合系數(shù)和最優(yōu)滑移率在線估計(jì)這一難題。仿真結(jié)果表明即使在出