Page 129 - 现代航空维修理论及应用研究

第三章 起落架结构性能

祝世兴等开展了磁流变减摆器结构设计、磁路设计、控制方法研究、地面摆振
试验验证等研究工作。Atabay 和 Ozkol 采用电流相关 Bouc Wen 模型建模的磁流
变（MR）阻尼器引入有间隙和无间隙的扭转起落架摆振模型。采用遗传算法对

Bouc Wen 模型进行参数辨识，并在起落架减摆中应用。Dong 等采用线性自抗扰
控制技术（LADRC）对摆振进行控制，并与 PID 控制方法进行了比较。仿真结
果表明，LADRC 能很好地控制摆振。当飞行速度较高时，稳定时间和幅值均小
于 PID 控制。

Kang 等基于神经网络中的 S 型迟滞模型，提出了一种电流闭环和阻尼器活
塞杆位移闭环的双闭环控制系统，针对磁流变摆振阻尼器阻尼力输出的强非线性，
设计并制作了基于 stm32 控制器的小型控制电气系统。采用深度神经网络算法设
计了多输入单输出的多层训练学习模型。振动频率 24Hz，振幅 0．6mm。结合

摆振试验数据，磁流变摆振阻尼器可以有效地降低起落架在不同工况下的振动，
有效地抑制摆振。杨永刚等采用线性二次型（LQR）最优控制策略对由磁流变（MR）
阻尼器构成的前起落架减摆器进行半主动控制，考虑其对机轮摆动角度、摆动角
速度和侧向位移的影响，对前起落架系统的振动响应和控制性能进行比较分析。

仿真结果表明在飞机滑跑速度范围内，半主动线性二次型最优控制作用于磁流变
阻尼器中能有效地抑制前起落架摆振。
伴随着飞机发展，起落架摆振问题已有百年的历史，至今仍然是飞机使用过
程中的多发性事故征候，军用飞机研制规范和民机适航标准均对飞机的摆振稳定

性作了明确规定。从机理出发，摆振问题可分为“轮胎型”和“结构型”2 类。
一般采用动力学理论建模、数值分析与物理试验手段进行摆振稳定性研究，物理
试验方面已形成了涵盖减摆器、轮胎、起落架系统与整机滑跑在内的多层级试验
体系。工程中多通过动力学优化方法优化起落架设计参数以在要求的速度 - 载荷

包线内确保起落架的滑跑稳定性，或采用半主动 / 主动控制手段对摆振响应进行
抑制。起落架摆振是复杂的非线性动力学问题，飞机机体、起落架系统和机场道
面等组成一个复杂的动力学系统，摆振这一不稳定自激振动的能量反馈机制复杂，
涉及间隙、摩擦、阻尼等非线性现象，需要对机体结构动特性、起落架设计参数、

轮胎参数、道面参数等进行综合匹配设计。
随着新能源飞机、高超声速飞机等创新型飞行器的持续涌现，以及电动起落
架、复合材料起落架等先进起落架技术的发展，在后续起落架系统摆振动力学研

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