飞机全电刹车控制系统的研究与设计

《飞机全电刹车控制系统的研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西北工业大学硕士学位论文飞机全电刹车控制系统的研究与设计姓名：李化良申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：林辉20060301四JE工业大学硕+学位论文摘要摘要全电刹车系统是多电飞机中重要的子系统，它以机电作动机构代替液压作动机构、以数字式刹车控制器代替模拟式液压控制盒，大大提高了刹车系统的整体性能。论文根据全电刹车系统的工作原理，提出了一种基于TMs320F240的全电刹车数字控制系统，详细阐述了其软硬件设计，并且对测试结果进行了分析。论文首先简要地阐述了滑移率式防滑控制策略的基本原理，介绍了机电作动机构和数字控制器的基本构成，讨论了机电作动机构的核心——无刷直流电机的

2、工作原理和控制方法。飞机刹车过程是一个非线性时变系统，通过对刹车过程进行动力学数学建模，分析了刹车过程中存在的非线性因素和时变特性，提出了以滑移率为控制目标的参数模糊自整定PID控制算法，仿真表明这种控制算法可以大大提高刹车系统的性能。论文详尽地阐述了以TMS3320F240为核心的控制器硬件构成，充分地利用DSP内部资源并辅以外围电B餐构成了速度检测、电流反馈、过流保护、串口通信等功能电路，利用GALl6V8D实现无刷直流电机的转子位置信号等逻辑信号的处理，以IR2130为中心构成了三相全桥电路实现无刷直流电机的高效驱动。在控制算法上采用三环控制策略，并对传统的PID算法作了改进，其

3、中滑移率闭环采用参数模糊自整定PID算法，力矩环采用在压紧和松刹时采用不同参数的PID算法，电流环采用PI调节算法。实验证明，系统具有良好的动态性能，可以快速、准确地跟踪期望刹车推力。全电刹车系统与飞机半物理仿真模型的联调表明，控制系统的硬件设计和程序设计工作可靠，刹车时间短，实现了刹车系统的控制要求。关键词：全电刹车机电作动机构直流无刷电动机滑移率参数模糊自调整PID西北工业人学硕十学位论文AbstractTheelectricbrakingsystem，inwhichtheelectro-mechanicalactuator(EMA)andthedigitalcontrollerr

4、eplacethehydraulicactuatorandanalogcontrollerrespectivelycomparedwiththetraditionalbrakingsystem，improvesthebrakingperformancegreatly．Baseontheoperationprincipleoftheelectricbrakingsystem，akindofdigitalcontrolsystem、ⅣimTMS320F240asitsCOre．ispresented．Boththehardwareandsoftwareofthesystemareintro

5、ducedindetml．andtheexperimentalresultsa船analyzedintheend．Theanti·skidcontrolstrategybasedonslipratio，thestructureoftheEMAandtllecontroller,thecontrolstrategyofBrashlessDCmachine(BLDCM)whichisthecoreoftheactuatorareintroducedbdefly．Based011thedynamicmathematicmodelofthebrakingprocess，thenon-linea

6、randtime-varyingfactorisanalyzed，andtheParametricFuzzySelf-regulatingPIDAlgorithmiSproposedinordertocontroltheslipratioattheoptimalpoint．Thealgorithmperformsexcellentlyinsimulaion．WithlotsofintegratedmodulesinTMS320F240，speeddetectingcircuit，currentdetectingcircuit，serialcommunicationcircuitarcc

7、onvenientlyconstructed．GALl6V8DisemployedtodealwitIltheBLDCMrotorpositionsignalsandtheotherlogicsignals．TheBLDCMdrivecircuitismainlycomposedbyThree-PhaseFullBridgeInverterandgatedrivenICIR2130、ⅣitIIitsperipheralcircuit．Athre