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、機輪防滑剎車系統(tǒng)(Anti-lock Brake System，簡稱ABS)是一套在飛機剎車過程中防止機輪抱死、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為基礎(chǔ)設計出來的，需要反復試驗和優(yōu)化。而且由于大型軍用運輸機的起飛著陸情況復雜，剎車系統(tǒng)的工作條件具有很大的不可預測性，僅依靠慣性臺試驗已無法滿足設計要求。目前提出的控制方法多數(shù)是傳統(tǒng)控制方法的改進，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

2、仍可能導致系統(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)摩擦模型的飛機防滑剎車控制器設計方法。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的次數(shù)。 將設計一個基于輪胎/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，該模型重點描述剎車過程中輪胎與路面間的相互作用。 本文的一個創(chuàng)新點：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理比較復雜，輪胎動態(tài)摩擦模型要比過去常用的靜態(tài)模型更能準確描述輪胎與地面間的摩擦現(xiàn)象。在進行方案設計前，首先總結(jié)輪胎摩擦建模領(lǐng)域的近期研究進展。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(半經(jīng)驗)模型和解析模型進行了詳細的分析比較?；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)滑移率在線估計這一難題。仿真結(jié)果表明即使在出