艦船上牽引車——飛機系統(tǒng)穩(wěn)定性研究.pdf

1、飛機在甲板上的移動與陸地上相同，多數(shù)由牽引車來完成。各級海況下牽引車-飛機系統(tǒng)在甲板上行駛的運動特性和穩(wěn)定性直接關系到甲板的作業(yè)安全和可作業(yè)條件。船搖運動的不確定性、海洋環(huán)境的隨機性和牽引結構的非線性使牽引車-飛機系統(tǒng)極易出現(xiàn)側滑、擺振和折疊等危險工況，造成嚴重的甲板事故。因此對甲板上牽引系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究是十分重要和必要的。
　　 本文首先基于動力學理論，結合汽車理論相關知識，建立搖動甲板上牽引車-飛機系統(tǒng)的非線性動力學模型。模

2、型中描述了船舶運動和牽引系統(tǒng)運動的耦合關系，充分考慮了甲板運動對牽引系統(tǒng)側向作用力、縱向作用力以及輪胎作用力的影響，并對牽引車和飛機鉸接點處的非線性關系進行了分析。所建立的系統(tǒng)動力學模型為后續(xù)甲板上牽引系統(tǒng)行駛穩(wěn)定性的研究提供了基礎。
　　 研究搖動甲板上牽引系統(tǒng)的直線行駛穩(wěn)定性?；卺槍χ芷谙禂?shù)運動方程的Floquet運動穩(wěn)定性理論，推導出系統(tǒng)運動穩(wěn)定性擾動方程，提出系統(tǒng)直線行駛穩(wěn)定性判據。得到不同海況下，牽引車牽引飛機的臨界

3、行駛速度，進一步探討了輪胎剛度、飛機型號等結構參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。
　　 研究搖動甲板上牽引系統(tǒng)的轉彎行駛和轉彎制動穩(wěn)定性。選用仿真試驗的方法開展各級海況中，不同轉向角下甲板上牽引系統(tǒng)的瞬態(tài)響應和穩(wěn)態(tài)響應特性研究，得到系統(tǒng)穩(wěn)定轉向的邊界值。在給出牽引車輪胎制動力和前后輪理想制動力分配比的基礎上，選擇船搖運動、制動力、運動時間點和附著系數(shù)等主要因素作為試驗的參變量，通過彎道制動穩(wěn)定性試驗，揭示各級海況下，牽引系統(tǒng)在不同時刻的臨

4、界制動力。
　　 以牽引車橫擺角速度和相對橫擺角速度為控制邏輯，提出牽引系統(tǒng)穩(wěn)定性控制策略。引入二階牽引車轉向子系統(tǒng)，建立牽引系統(tǒng)轉向控制模型。考慮不確定因素對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，基于適應于非線性不確定系統(tǒng)的擴展反演變結構控制方法，提出牽引系統(tǒng)穩(wěn)定性控制算法。采用牽引車后輪主動轉向+前輪動態(tài)補償轉向的控制模式，實現(xiàn)提高牽引系統(tǒng)操縱穩(wěn)定性和增強駕駛員操縱感的雙重控制目的。
　　 建立甲板上牽引車-飛機系統(tǒng)虛擬試驗平臺。在建立