飞行器减震器Matlab建模与仿真分析

一、理论基础

飞机减振器(也称缓冲器)是所有现代起落架所必须具备的构件，也是最重要的构件。飞机减振装置的主要作用就是用来吸收着陆和滑行时的撞击能，以使作用到机体上的载荷减小到可以接受的程度；同时须使振动很快衰减。

减震系统是多旋翼飞行器设计中非常重要的环节，好的减震系统可以很好地减轻数字滤波的负担，同时能极大地提升控制系统的性能；

下面针对整个减震系统做一个简要分析；首先，IMU+减震海绵+配重块这样的一个系统可以等效为弹簧-阻尼系统，

自适应磁流变冲击的无量纲分析与最优控制设计隔离（MRSI）支架适用于跌落引起的冲击。控制方程推导了冲击下的单自由度运动，其中磁流变能量吸收器（MREA），具有可控冲程负载和被动线性弹簧，将有效载荷质量与撞击地面的底座隔离。在碰撞事件中有效载荷经历压缩和回弹冲程。在压缩冲程期间，有效载荷随着MREA消散和弹簧储存冲击能量而下降。在回弹冲程期间，弹簧在MREA公司。宾汉数，定义为MREA屈服力与其粘性的比值力，用作控制变量。使用键进行无量纲分析参数，如可用的MREA冲程和宾汉数。第一个控制目标是为了确保有效载荷在通过充分利用MREA的可用冲程进行压缩冲程。第二个控制目的是在反弹期间完全恢复可用的MREA中风平衡点的超调，即无差拍控制。结果表明，最佳MRSI控制策略意味着选择两个不同的宾汉数，一个用于压缩冲程和回弹冲程各一个，达到了控制目标。

上述系统的伯德图如下所示：

伯德图的形状告诉我们：这是一个典型的低通滤波环节；要想使减震系统对机体的震动有好的滤除作用，应该尽可能使机体的振动频率大于系统的截止频率(对二阶系统而言，截止频率与自然频率和阻尼比都有关，且与自然频率同增同减)；当机体的振动频率一定的情况下，减小减震环节的自然频率是一个比较好的方法。

由于：

可以看出，增加质量m mm后，系统的自然频率ω n \omega_{n}ω n减小了，这意味着系统的截止频率降低了，对高频噪声的滤除作用提高了。这相当于物理系统对传感器的初始数据做了低通滤波，这将有效提升传感器数据的稳定性。

二、核心程序

登录后复制

clc;clear;close all;warning off;%% Simulation script%global G;global m2;global k12;global c12;global l12;global m1;global k10;global c10;global l10;global Tend;global L1;global dxinit;% B Titurus/UoB/16032018% PROBLEM PARAMETERS% ------------------G=9.81;% ... mass 2, cargo+bodym2=800;k12=1e6;c12=5e2;l12=2.0;% ... mass 1, engine+legm1=300;k10=1e5;c10=5540;l10=0.6;% mission specTend=3;                   % simulation timeL1=0.5;                   % landing/drop altitudedxinit=0;                 % intial drop velocity% control flagsis_animation=true;        % true/falseis_plot=true;            % true/false% all parameterspars=[G,m2,k12,c12,l12,m1,k10,c10,l10,Tend,L1,dxinit,is_animation,is_plot];% SIMULATION% ----------res=batch_land_2dof_summer(pars);%res = %             time: time vector%    displacements: matrix with columns [xleg,x1,x2]%       velocities: matrix with columns [xleg,x1,x2]%    accelerations: matrix with columns [xleg,x1,x2]%           forces: matrix with columns [Thrust,Faux,Fg1,Fg2,Fd12,Fs12,Fd10,Fs10]%% Thrust: is the thrust force generated in thrust_summer% Faux: is the auxiliary leg damper force generated in damper_summer%% POST-PROCESSING% ---------------figure,plot(res.time,res.displacements)figure,plot(res.time,res.velocities)figure,plot(res.time,res.accelerations)figure,plot(res.time,res.forces)legend('Thrust','Faux','Fg1','Fg2','Fd12','Fs12','Fd10','Fs10')Thrust=res.forces(:,1);Faux  =res.forces(:,2);figure;subplot(211);plot(res.time,Thrust);subplot(212);plot(res.time,Faux); % end1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.66.67.68.69.70.71.72.73.74.75.76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.86.87.88.

三、仿真测试结果

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删