مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

کنترل ارتعاشات ارابه فرود شش درجه آزادی یک هواپیما با روش مدل مرجع و حداقل واریانس

نویسندگان
1 استادیار دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
2 دانشگاه خواجه نصیر
چکیده
در این مقاله دو کنترل‌کننده تطبیقی برای کاهش ارتعاشات ارابه فرود هواپیما در لحظه فرود و هنگام حرکت روی باند (تاکسی) طراحی شده است. بدین منظور ابتدا مدل دینامیکی شش درجه آزادی حاکم بر ارابه فرود و سپس تابع تبدیل بین جابه‌جایی چرخ جلو و عملگر بدست آمده است. به دلیل پیچیدگی زیاد این مدل کاهش مرتبه داده شده و با یک خطای ناچیز نسبت به مدل اولیه، تابع تبدیل جدید استخراج گردیده است. در ادامه برای جذب ارتعاشات چرخ جلو در لحظه برخورد با زمین، با کمک روش لیاپانوف یک کنترل‌کننده مدل مرجع تطبیقی طراحی شده است. همچنین یک کنترل‌کننده بهینه حداقل واریانس تطبیقی نیز برای دفع اغتشاشات سطح در هنگام حرکت روی باند فرودگاه طراحی گردیده است. اغتشاشات سطح باند به کمک یک نویز رنگی با توزیع گوسی مدل شده و به منظور اعمال این کنترل‌کننده، پارامترهای سیستم و نویز با کمک روش حداقل مربعات توسعه‌یافته بازگشتی شناسایی شده‌اند. در نهایت با کمک شبیه‌سازی در محیط نرم افزار متلب- سیمولینک ، کارایی کنترل‌کننده نسبت به ورودی‌های مختلف سنجیده شد. شبیه‌سازی‌ها نشان دهنده سرعت بالا و عملکرد مناسب کنترل‌کننده‌ها در جذب ارتعاشات در دو رژیم حرکتی هواپیما می‌باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Vibration control of 6 DOF airplane landing gear using model reference and minimum variance adaptive controllers

نویسندگان English

Abdol Majid Khoshnood 1
Siyamak Eftekhary 2
چکیده English

In this paper, in order to reduce a landing gear vibration two adaptive control systems are designed considering the landing and taxi phases. For this purpose, 6 degree of freedom equations of motion of the landing gear and the related transfer functions are extracted. A reduced order model of the overall transfer functions are given as a result of complicated dynamic model. A Lyapunov based model reference adaptive control is designed to absorb the vibration of front wheel of the landing gear at touchdown. In addition, a minimum variance adaptive controller is designed and implemented on the system to reject the band level disturbances during the taxi phase. The band disturbances are modeled as a colored Gaussian noise and the system parameters as well as noise characteristics are estimated using extended least square approach. Both control systems are investigated to assess the best performance. Numerical simulations of the system in Matlab/Simulink environment show the preferences and satisfactory performances of the proposed vibration control systems. These results are calculated against various inputs including model reference adaptive control and minimum variance approaches

کلیدواژه‌ها English

Airplane landing gear
Adaptive vibration control
Model reference adaptive control system
Minimum variance control system