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基于ADRC的电传动飞机牵引车控制系统设计
1
作者
张军
文川
+2 位作者
阳星
张新荣
贾永乐
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1017-1026,共10页
飞机牵引过程存在大惯性、高质心和时变摩擦力的特点,严重影响电传动牵引车的平稳性。为提高电传动牵引车运行过程的稳定性,以影响飞机牵引稳定的变量转速和转矩为研究对象,分析所设计策略的控制效果。运用ADAMS和MATLAB/Simulink仿真软...
飞机牵引过程存在大惯性、高质心和时变摩擦力的特点,严重影响电传动牵引车的平稳性。为提高电传动牵引车运行过程的稳定性,以影响飞机牵引稳定的变量转速和转矩为研究对象,分析所设计策略的控制效果。运用ADAMS和MATLAB/Simulink仿真软件,构建了10 t飞机和牵引车的动力学模型和电机模型,设计基于转速和转矩的二阶非线性自抗扰控制器。分别对比分析了基于自抗扰控制(ADRC)和PID控制的电传动飞机牵引车变速过程中的轮速动态特性,并开展了变速过程的样机控制试验。结果表明:基于二阶非线性自抗扰控制器的飞机牵引系统的变速效果更优,变速过程中的轮速在响应速度、稳定性和抗扰能力等方面均更佳;试验结果与仿真结果吻合,证明了仿真模型和仿真结果的可行性与正确性,为高稳定的电传动飞机牵引车研究奠定基础。
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关键词
电传动飞机牵引车
平稳性
自抗扰控制
PID
负载扰动
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职称材料
基于MPC的飞机牵引车轨迹跟踪
2
作者
张军
黄明辉
+3 位作者
王玥琳
阳星
叶敏
贾永乐
《北京航空航天大学学报》
2025年第9期2916-2926,共11页
为能满足物流机场短时间、高频次的快捷飞机牵引需求,提出了基于无人驾驶技术的快速牵引方法。采用“理论建模-算法设计-算例测试和仿真优化-样机实验”的技术路线和方法,以10t飞机牵引车为对象,构建牵引车的运动学模型,确定牵引车的约...
为能满足物流机场短时间、高频次的快捷飞机牵引需求,提出了基于无人驾驶技术的快速牵引方法。采用“理论建模-算法设计-算例测试和仿真优化-样机实验”的技术路线和方法,以10t飞机牵引车为对象,构建牵引车的运动学模型,确定牵引车的约束条件和控制量,通过增加防碰撞处理、最小转弯半径和路径平滑的方式改进A*算法,生成牵引车运动轨迹;设计模型预测控制(MPC)的轨迹跟踪控制器,构建MATLAB/Simulink和ADAMS联合仿真模型,通过轨迹跟踪仿真实验优化MPC的控制参数,并在改造的电传动飞机牵引车样机上开展轨迹跟踪实验。结果表明:改进的A*算法满足飞机牵引车工作路径规划和最小转弯半径要求,联合仿真方法优化了MPC控制器,在样机上实现了较好的跟踪精度,弯道和直线跟踪误差的标准差分别为0.362m和0.128m,实现了飞机牵引车的无人驾驶功能,为智慧物流机场的无人牵引飞机奠定技术基础。
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关键词
电传动飞机牵引车
无人驾驶技术
路径规划
改进A*算法
轨迹跟踪
模型预测控制
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职称材料
题名
基于ADRC的电传动飞机牵引车控制系统设计
1
作者
张军
文川
阳星
张新荣
贾永乐
机构
长安大学公路养护装备国家工程实验室
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
西安睿诺航空装备有限公司
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1017-1026,共10页
基金
陕西省交通运输科技计划(20-30k)
广西省交通运输行业重点科技项目(19-09)
河南省交通运输科技计划(2018J1,2019J3)。
文摘
飞机牵引过程存在大惯性、高质心和时变摩擦力的特点,严重影响电传动牵引车的平稳性。为提高电传动牵引车运行过程的稳定性,以影响飞机牵引稳定的变量转速和转矩为研究对象,分析所设计策略的控制效果。运用ADAMS和MATLAB/Simulink仿真软件,构建了10 t飞机和牵引车的动力学模型和电机模型,设计基于转速和转矩的二阶非线性自抗扰控制器。分别对比分析了基于自抗扰控制(ADRC)和PID控制的电传动飞机牵引车变速过程中的轮速动态特性,并开展了变速过程的样机控制试验。结果表明:基于二阶非线性自抗扰控制器的飞机牵引系统的变速效果更优,变速过程中的轮速在响应速度、稳定性和抗扰能力等方面均更佳;试验结果与仿真结果吻合,证明了仿真模型和仿真结果的可行性与正确性,为高稳定的电传动飞机牵引车研究奠定基础。
关键词
电传动飞机牵引车
平稳性
自抗扰控制
PID
负载扰动
Keywords
electric aircraft tug
stationarity
active disturbance rejection control
PID
load disturbance
分类号
TH134 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于MPC的飞机牵引车轨迹跟踪
2
作者
张军
黄明辉
王玥琳
阳星
叶敏
贾永乐
机构
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
出处
《北京航空航天大学学报》
2025年第9期2916-2926,共11页
基金
陕西省2022年自然科学基础研究计划(2022JM-249)
陕西省重点研发计划(2023-YBSF-104)
长安大学本科实践类课程建设项目(2025-05)。
文摘
为能满足物流机场短时间、高频次的快捷飞机牵引需求,提出了基于无人驾驶技术的快速牵引方法。采用“理论建模-算法设计-算例测试和仿真优化-样机实验”的技术路线和方法,以10t飞机牵引车为对象,构建牵引车的运动学模型,确定牵引车的约束条件和控制量,通过增加防碰撞处理、最小转弯半径和路径平滑的方式改进A*算法,生成牵引车运动轨迹;设计模型预测控制(MPC)的轨迹跟踪控制器,构建MATLAB/Simulink和ADAMS联合仿真模型,通过轨迹跟踪仿真实验优化MPC的控制参数,并在改造的电传动飞机牵引车样机上开展轨迹跟踪实验。结果表明:改进的A*算法满足飞机牵引车工作路径规划和最小转弯半径要求,联合仿真方法优化了MPC控制器,在样机上实现了较好的跟踪精度,弯道和直线跟踪误差的标准差分别为0.362m和0.128m,实现了飞机牵引车的无人驾驶功能,为智慧物流机场的无人牵引飞机奠定技术基础。
关键词
电传动飞机牵引车
无人驾驶技术
路径规划
改进A*算法
轨迹跟踪
模型预测控制
Keywords
electric aircraft towing vehicle
unmanned driving technology
path planning
improved A*algorithm
trajectory tracking
model predictive control
分类号
V351.34 [航空宇航科学技术]
TP23 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于ADRC的电传动飞机牵引车控制系统设计
张军
文川
阳星
张新荣
贾永乐
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
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职称材料
2
基于MPC的飞机牵引车轨迹跟踪
张军
黄明辉
王玥琳
阳星
叶敏
贾永乐
《北京航空航天大学学报》
2025
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职称材料
已选择
0
条
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引证文献
统计分析
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