飛機全電剎車控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、全電剎車系統(tǒng)是多電飛機中重要的子系統(tǒng)，它以機電作動機構(gòu)代替液壓作動機構(gòu)、以數(shù)字式剎車控制器代替模擬式液壓控制盒，大大提高了剎車系統(tǒng)的整體性能。論文根據(jù)全電剎車系統(tǒng)的工作原理，提出了一種基于TMS320F240的全電剎車數(shù)字控制系統(tǒng)，詳細(xì)闡述了其軟硬件設(shè)計，并且對測試結(jié)果進行了分析。 論文首先簡要地闡述了滑移率式防滑控制策略的基本原理，介紹了機電作動機構(gòu)和數(shù)字控制器的基本構(gòu)成，討論了機電作動機構(gòu)的核心——無刷直流電機的工作原理和控

2、制方法。飛機剎車過程是一個非線性時變系統(tǒng)，通過對剎車過程進行動力學(xué)數(shù)學(xué)建模，分析了剎車過程中存在的非線性因素和時變特性，提出了以滑移率為控制目標(biāo)的參數(shù)模糊自整定PID控制算法，仿真表明這種控制算法可以大大提高剎車系統(tǒng)的性能。論文詳盡地闡述了以TMS3320F240為核心的控制器硬件構(gòu)成，充分地利用pSP內(nèi)部資源并輔以外圍電路構(gòu)成了速度檢測、電流反饋、過流保護、串口通信等功能電路，利用GAL16V8D實現(xiàn)無刷直流電機的轉(zhuǎn)子位置信號等邏輯信

3、號的處理，以IR2130為中心構(gòu)成了三相全橋電路實現(xiàn)無刷直流電機的高效驅(qū)動。在控制算法上采用三環(huán)控制策略，并對傳統(tǒng)的PID算法作了改進，其中滑移率閉環(huán)采用參數(shù)模糊自整定PID算法，力矩環(huán)采用在壓緊和松剎時采用不同參數(shù)的PID算法，電流環(huán)采用PI調(diào)節(jié)算法。 實驗證明，系統(tǒng)具有良好的動態(tài)性能，可以快速、準(zhǔn)確地跟蹤期望剎車推力。全電剎車系統(tǒng)與飛機半物理仿真模型的聯(lián)調(diào)表明，控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和程序設(shè)計工作可靠，剎車時間短，實現(xiàn)了剎車系統(tǒng)