基于粒子群优化算法飞机防滑刹车模糊控制器设计

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1、原创性声明I嗍嬲本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：靼日期：巫年上月址日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布

2、学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。储龆鲤聊签名掣嗍盟年羔膻日基于粒子群优化算法的飞机防滑刹车模糊控制器设计摘要：飞机刹车过程是一个具有强时变性和强非线性的运动过程，且内外干扰因素非常多。飞机防滑刹车控制系统的好坏，直接关系飞机和乘客的安全。作为飞机防滑刹车控制系统的核心，防滑刹车控制器的性能优劣对刹车控制系统的好坏起着决定性作用。本文首先对飞机刹车运动过程、防滑刹车控

3、制系统的基本结构和工作原理进行了分析。根据防滑刹车控制系统的功能需求，结合滑移率式防滑刹车控制方式的基本原理，设计了基于粒子群优化算法的防滑刹车模糊控制器。对防滑控制算法进行了深入研究，并对控制器的软硬件进行了详细设计。在控制算法方面，为了克服模糊控制算法对经验依赖强、主观性强的不足，采用粒子群优化算法以实现模糊控制算法中隶属度函数和模糊控制规则的在线寻优。利用飞机防滑刹车控制系统的仿真模型对优化前后的算法进行仿真试验，结果表明本文所设计的控制算法在灵敏度、鲁棒性和刹车效率等方面都明显优于常规模糊控制算法。在

4、软硬件设计方面i以高性能TMS320F2812型DSP为核心，设计了指令信号调理模块、轮速信号调理模块、开关量调理模块、电液伺服阀驱动模块、故障检测模块以及串口通信模块等硬件电路；并利用CCS集成开发环境完成了相应功能程序的编写。此外，为提高控制器的抗干扰能力，采取了一系列软硬件抗干扰措施。为验证控制器的性能，利用控制器性能测试系统对控制器分别进行了干湿冰和结合系数突变等多种跑道上的性能测试。测试结果表明，本文设计的控制器设计合理，运行稳定，能够满足飞机防滑刹车的控制要求。图46幅，表2个，参考文献73篇。关

5、键词：防滑刹车；最佳滑移率；模糊控制；粒子群优化算法；TMS320F2812分类号：V19AFuzzyControllerDesignforAircraftAnti-SkidBrakingSystemBasedonParticleSwarm—OptimizationAlgorithmAbstract：Aircraftbrakingisastronglyreal-time，stronglynonlinearmovement．Andit’Sinfluencedbythemanydifferentfactors．A

6、ircraftanti-skidbrakingsystemisdirectlyrelatedtothesafetyoftheaircraftandthepassengers．Asthecoreoftheaircraftanti—skidbrakecontrolsystem，theperformanceoftheanti—skidbrakingcontrollerplaysadecisiveroleinthewholesystem．Firstly,theaircraftbrakingcourse，thestru

7、ctureandworkingprincipleofanti—skidbrakecontrolsystemwereanalyzed．Accordingtothefunctionalrequirementsoftheanti—skidbrakecontrolsystem，combinedwiththebasicprinciplesoftheslipratebasedskidbrakecontrolmode，anti—skidbrakingfuzzycontrollerisdesignedbasedonparti

8、cleswarmoptimizationalgorithm．Theanti—skidcontrolalgorithmisdeeplydiscussed，andthecontrollerhardwareandsoftwarearedesignedindetail．Intermofcontrolalgorithmdesign，inordertoovercometheexperience-dependen