磁流变阻尼器在起落架摆振控制中的半主动应用

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"基于磁流变阻尼器的起落架摆振半主动控制 (2010年),作者:陈大伟、顾宏斌、吴东苏,发表于《南京航空航天大学》" 这篇论文深入探讨了利用磁流变阻尼器(MR Damper)进行起落架摆振的半主动控制技术。磁流变阻尼器是一种智能材料设备,其阻尼特性可以通过改变施加的电磁场强度来调节,从而实现对振动系统的动态响应控制。在航空领域,起落架摆振是飞行安全的重要问题,特别是在飞机滑跑阶段,过大的摆振可能导致严重的飞行事故。 首先,研究者通过能量法建立了磁流变阻尼器等效线性阻尼系数与电压和振幅之间的函数关系。这一关系揭示了如何通过调整电磁场强度(即电压)来改变阻尼器的阻尼性能,以适应不同振幅下的振动控制需求。这种可调性是磁流变阻尼器相对于传统油液式减摆器的主要优势,它能更精确地匹配不同工况下的振动特性。 接着,他们构建了起落架摆振半主动控制的数学模型,采用最大能量耗散的控制策略。这一策略旨在通过优化阻尼器的响应,最大程度地消耗系统中的振动能量,从而有效地抑制摆振。这种控制策略能够动态调整阻尼器的性能,以适应飞机在滑跑过程中的各种动态变化。 论文还讨论了在不同稳定距(caster length)条件下,飞机滑跑时起落架摆振的临界速度与垂直载荷的关系。稳定距是指起落架主轮与机身中心线之间的距离,它对飞机的稳定性有直接影响。研究发现,通过调整磁流变阻尼器的控制策略,可以有效改变飞机发生摆振的临界速度,这对于预防和应对飞行中的不稳定状态至关重要。 仿真结果显示,在飞机滑跑速度范围内,采用磁流变阻尼器的减摆性能显著优于传统的油液式减摆器。它不仅能完全抑制摆振现象,而且表现出良好的鲁棒性,即对系统参数变化有一定的适应能力。这意味着即使面对一定的外部扰动或系统不确定性,磁流变阻尼器也能保持其控制效果,提高了整个起落架系统的稳定性和安全性。 这篇论文通过理论建模、控制策略设计和仿真分析,证实了磁流变阻尼器在起落架摆振控制中的优越性能,为提升飞行安全提供了新的技术思路。这项技术的发展和应用,对于改进现代飞机的起落架设计,减少飞行事故风险,具有重要的理论和实践意义。
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