艦載機(jī)在甲板上調(diào)運(yùn)的效率和安全性是其出動(dòng)效率的直接保障。牽引車作為其調(diào)運(yùn)的主要艦載設(shè)備之一,作用舉足輕重。艦船狹窄和復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境,艦船運(yùn)動(dòng)的不確定性和牽引車在牽引艦載機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)的時(shí)變非線性等特性,使得艦載機(jī)牽引車極易出現(xiàn)行駛不穩(wěn)定的問題,影響艦載機(jī)的調(diào)運(yùn),甚至造成甲板事故,從而影響艦船整體的任務(wù)實(shí)施。因此,研究艦載機(jī)牽引車的行駛穩(wěn)定性和控制十分必要。本文研究的艦載機(jī)牽引車為課題組自主設(shè)計(jì),由輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng),符合艦載設(shè)備小型化和智能化的發(fā)展趨勢。它通過遙控進(jìn)行控制,減少工作人員配備需求的同時(shí),也為艦船設(shè)備智能化提供了更多的空間。本文針對其在艦船甲板面的行駛穩(wěn)定性及控制策略進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容如下:為了后續(xù)研究的針對性和準(zhǔn)確性,本文首先對目標(biāo)牽引車相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行分析。分析了艦船運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,建立了牽引系統(tǒng)的坐標(biāo)系,明確了坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換順序,為后續(xù)分析牽引車的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)牽引車實(shí)際結(jié)構(gòu)以及研究的重點(diǎn),主要從縱向動(dòng)力學(xué)和操縱動(dòng)力學(xué)兩個(gè)方向,對艦載機(jī)牽引車的行駛穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。本文結(jié)合汽車行駛動(dòng)力學(xué)和汽車?yán)碚撓嚓P(guān)知識,建立了牽引車縱向行駛動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型中明確并詳細(xì)... 

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
        1.1.1 課題研究的背景
        1.1.2 課題研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 艦載機(jī)牽引車國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 艦載機(jī)牽引車國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車穩(wěn)定控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 艦載機(jī)牽引車運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)分析
    2.1 艦載機(jī)無桿式牽引車結(jié)構(gòu)
        2.1.1 結(jié)構(gòu)分析
        2.1.2 動(dòng)力系統(tǒng)
    2.2 艦船運(yùn)動(dòng)描述
        2.2.1 艦船運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系及其變換
        2.2.2 艦船運(yùn)動(dòng)模型
    2.3 牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 艦載機(jī)牽引車縱向動(dòng)力學(xué)分析
    3.1 縱向受力分析
        3.1.1 車輪滾動(dòng)阻力分析
        3.1.2 空氣阻力分析
        3.1.3 艦載機(jī)系統(tǒng)重力分力
        3.1.4 加速阻力分析
        3.1.5 艦載機(jī)所需牽引力分析
    3.2 仿真模型搭建
    3.3 動(dòng)力性驗(yàn)證
        3.3.1 輪轂電機(jī)功率確認(rèn)
        3.3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配
        3.3.3 電池的選擇
        3.3.4 動(dòng)力驗(yàn)證仿真
    3.4 牽引車速度和艦載機(jī)質(zhì)量對動(dòng)力性的影響
    3.5 艦載機(jī)牽引車直線行駛穩(wěn)定性討論
    3.6 本章小結(jié)
第4章 艦載機(jī)牽引車行駛穩(wěn)定性分析
    4.1 牽引車失穩(wěn)分析
    4.2 牽引車運(yùn)動(dòng)受力分析
        4.2.1 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)描述
        4.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        4.2.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)方程建立
    4.3 橫擺穩(wěn)定性討論
    4.4 穩(wěn)定性仿真模型
        4.4.1 相關(guān)參數(shù)選取
        4.4.2 仿真模型建立
        4.4.3 艦船搖擺狀態(tài)下的牽引車行駛特性
    4.5 影響橫擺穩(wěn)定性的使用因素分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 艦載機(jī)牽引車穩(wěn)定性控制
    5.1 橫擺力矩控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        5.1.1 運(yùn)動(dòng)跟蹤層
        5.1.2 轉(zhuǎn)矩決策層
        5.1.3 控制分配層
    5.2 橫擺力矩控制策略選擇
        5.2.1 控制變量和參考模型的選擇
        5.2.2 控制算法的選擇
    5.3 基于滑模變結(jié)構(gòu)的橫擺力矩控制
        5.3.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制理論基礎(chǔ)
        5.3.2 準(zhǔn)滑動(dòng)模態(tài)滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計(jì)
        5.3.3 穩(wěn)定性證明
    5.4 基于模糊自適應(yīng)PID的橫擺力矩控制
        5.4.1 模糊自適應(yīng)PID控制原理
        5.4.2 PID控制算法設(shè)計(jì)
        5.4.3 模糊控制算法設(shè)計(jì)
    5.5 控制系統(tǒng)仿真
    5.6 仿真結(jié)果與分析
    5.7 本章小結(jié)
第6章 艦載機(jī)牽引車驅(qū)動(dòng)防滑研究
    6.1 驅(qū)動(dòng)防滑技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    6.2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
        6.2.1 縱向運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
        6.2.2 驅(qū)動(dòng)輪模型
        6.2.3 驅(qū)動(dòng)輪—艦船甲板面模型
    6.3 驅(qū)動(dòng)防滑控制策略選擇
    6.4 基于極值搜索算法的驅(qū)動(dòng)防滑控制策略設(shè)計(jì)
        6.4.1 滑模極值搜索算法控制器設(shè)計(jì)
        6.4.2 單參數(shù)擾動(dòng)極值搜索算法控制器設(shè)計(jì)
    6.5 仿真結(jié)果與分析
        6.5.1 滑轉(zhuǎn)率和滑模極值搜算法控制仿真
        6.5.2 單參數(shù)擾動(dòng)極值搜索算法控制仿真
    6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3679123