磁流变起落架的开关控制落震载荷减缓实验
收稿日期: 2023-08-09
修回日期: 2023-10-31
录用日期: 2024-01-09
网络出版日期: 2024-01-17
基金资助
国家级项目
Experimental research on drop loading alleviation using on⁃off control for magneto⁃rheological landing gear
Received date: 2023-08-09
Revised date: 2023-10-31
Accepted date: 2024-01-09
Online published: 2024-01-17
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康在飞 , 王乐 , 姜澎伟 , 杨智春 . 磁流变起落架的开关控制落震载荷减缓实验[J]. 航空学报, 2024 , 45(12) : 229425 -229425 . DOI: 10.7527/S1000-6893.2024.29425
The magneto-rheological buffer of the landing gear is a semi-active damper designed based on the magneto-rheological effect. It can adjust the damping level of the buffer by varying the current of the exciting coil， thereby alleviating the landing load of the landing gear. We design a magneto-rheological buffer with on-off control and test the circuit dynamic response of the magneto-rheological buffer. To solve the time delay problem of the circuit response， an on-off controller with local negative feedback is proposed and designed to adjust the excitation coil current of the magneto-rheological buffer to alleviate the drop load. The effectiveness of alleviating the landing load is validated through the drop test. The results show that using the on-off control strategy with local negative feedback， we can reduce the peak value of the drop load by 10.3%， compared with the case in which the exciting coil is not energized （i.e.， the oleo-pneumatics buffer）.
| 1 | 魏小辉. 飞机起落架着陆动力学分析及减震技术研究［D］. 南京： 南京航空航天大学， 2005： 1-2. |
| WEI X H. Dynamic analysis of aircraft landing impact and vibration attenuating techniques［D］.Nanjing： Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， 2005： 1-2 （in Chinese）. | |
| 2 | 杜林平， 孙树民. 磁流变阻尼器在结构振动控制中的应用［J］. 噪声与振动控制， 2011， 31（2）： 127-130， 133. |
| DU L P， SUN S M. Application of MR damper in structural vibration control［J］. Noise and Vibration Control， 2011， 31（2）： 127-130， 133 （in Chinese）. | |
| 3 | 周锡元， 阎维明， 杨润林. 建筑结构的隔震、减振和振动控制［J］. 建筑结构学报， 2002， 23（2）： 2-12， 26. |
| ZHOU X Y， YAN W M， YANG R L. Seismic base isolation， energy dissipation and vibration control of building structures［J］. Journal of Building Structures， 2002， 23（2）： 2-12， 26 （in Chinese）. | |
| 4 | 王修勇， 陈政清， 倪一清， 等. 斜拉桥拉索磁流变阻尼器减振技术研究［J］. 中国公路学报， 2003， 16（2）： 52-56. |
| WANG X Y， CHEN Z Q， NI Y Q， et al. Study of mitigating cables vibration on the cable-stayed bridges using magnetorheological（MR） dampers［J］. China Journal of Highway and Transport， 2003， 16（2）： 52-56 （in Chinese）. | |
| 5 | 李金海， 关新春， 刘敏， 等. 斜拉索磁流变液阻尼器半主动振动控制系统的设计与应用［J］. 功能材料， 2006， 37（5）： 827-830. |
| LI J H， GUAN X C， LIU M， et al. Design and application of MR fluid damper controlled stay-cable system［J］. Journal of Functional Materials， 2006， 37（5）： 827-830 （in Chinese）. | |
| 6 | SOLIMAN A， KALDAS M. Semi-active suspension systems from research to mass-market-A review［J］. Journal of Low Frequency Noise， Vibration and Active Control， 2021， 40（2）： 1005-1023. |
| 7 | 姚巨坤， 江宏亮， 田欣利， 等. 磁流变液研究进展及其在军事领域的应用［J］. 兵器材料科学与工程， 2018， 41（2）： 103-108. |
| YAO J K， JIANG H L， TIAN X L， et al. Research progress of magnetorheological fluids and its application in military field［J］. Ordnance Material Science and Engineering， 2018， 41（2）： 103-108 （in Chinese）. | |
| 8 | 李赵春， 王炅. 火炮磁流变阻尼器试验分析与动态模型［J］. 振动与冲击， 2012， 31（1）： 64-67. |
| LI Z C， WANG J. Experimental analysis and dynamic model of a magneto-rheological damper for gun recoil system［J］. Journal of Vibration and Shock， 2012， 31（1）： 64-67 （in Chinese）. | |
| 9 | 曹雷团， 顾仲权. 带桨间磁流变阻尼器的直升机“地面共振” 开-关控制研究［J］. 南京航空航天大学学报， 2003， 35（3）： 283-287. |
| CAO L T， GU Z Q. On-off control for ground resonance of helicopter using inter-connected blade magnetorheological dampers［J］. Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics， 2003， 35（3）： 283-287 （in Chinese）. | |
| 10 | WANG W， XIA P Q. Adaptive control of helicopter ground resonance with magnetorheological damper［J］. Chinese Journal of Aeronautics， 2007， 20（6）： 501-510. |
| 11 | 陈大伟， 顾宏斌， 吴东苏. 基于磁流变阻尼器的起落架摆振半主动控制［J］. 中国机械工程， 2010， 21（12）： 1401-1405. |
| CHEN D W， GU H B， WU D S. Semi-active control of landing gear shimmy based on magneto-rheological（MR） damper［J］. China Mechanical Engineering， 2010， 21（12）： 1401-1405 （in Chinese）. | |
| 12 | 李莹， 王博， 祝世兴. 起落架磁流变减摆器模糊PID控制算法的研究［J］. 计算机测量与控制， 2016， 24（2）： 80-83. |
| LI Y， WANG B， ZHU S X. Study on magnetorheological shimmy damper control algorithm using fuzzy PID［J］. Computer Measurement & Control， 2016， 24（2）： 80-83 （in Chinese）. | |
| 13 | 祝世兴， 白玉. 基于起落架磁流变减震器的实验建模与控制策略研究［J］. 液压与气动， 2008（10）： 60-62. |
| ZHU S X， BAI Y. Study of experimental modeling and controlling strategy on landing gear’s magnetorheological damper［J］. Chinese Hydraulics & Pneumatics， 2008（10）： 60-62 （in Chinese）. | |
| 14 | 贾玉红， 武晓娟. 基于磁流变缓冲器的飞机起落架模糊控制［J］. 北京航空航天大学学报， 2007， 33（11）： 1264-1267. |
| JIA Y H， WU X J. Fuzzy control of landing gear based on MR damper［J］. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics， 2007， 33（11）： 1264-1267 （in Chinese）. | |
| 15 | AHURé POWELL L A， CHOI Y T， HU W， et al. Nonlinear modeling of adaptive magnetorheological landing gear dampers under impact conditions［J］. Smart Material Structures， 2016， 25（11）： 115011. |
| 16 | LIU X C， ZHU S X， YANG Y G. Design and drop test of aircraft landing gear’s shock absorber based on magnetorheological damper［J］. Applied Mechanics and Materials， 2014， 665： 601-606. |
| 17 | MIKU?OWSKI G M， HOLNICKI-SZULC J. Adaptive landing gear concept—feedback control validation［J］. Smart Materials and Structures， 2007， 16（6）： 2146-2158. |
| 18 | HAN C， KIM B G， CHOI S B. Design of a new magnetorheological damper based on passive oleo-pneumatic landing gear［J］. Journal of Aircraft， 2018， 55（6）： 2510-2520. |
| 19 | KARNOPP D， CROSBY M J， HARWOOD R A. Vibration control using semi-active force generators［J］. Journal of Engineering for Industry， 1974， 96（2）： 619-626. |
| 20 | KURCZYK S， PAWE?CZYK M. Fuzzy control for semi-active vehicle suspension［J］. Journal of Low Frequency Noise， Vibration and Active Control， 2013， 32（3）： 217-225. |
| 21 | GUO D L， HU H Y， YI J Q. Neural network control for a semi-active vehicle suspension with a magnetorheological damper［J］. Journal of Vibration and Control， 2004， 10（3）： 461-471. |
| 22 | LEE D Y， NAM Y J， YAMANE R， et al. Performance evaluation on vibration control of MR landing gear［J］. Journal of Physics： Conference Series， 2009， 149： 012068. |
| 23 | 祝世兴， 李永洁， 王力克. 模糊控制磁流变减振器在起落架中的应用探析［J］. 液压与气动， 2007（12）： 68-70. |
| ZHU S X， LI Y J， WANG L K. Analysis of application of fuzzy control MR fluid absorber in landing gear［J］. Chinese Hydraulics & Pneumatics， 2007（12）： 68-70 （in Chinese）. | |
| 24 | 刘晖， 顾宏斌， 吴东苏. 半主动控制起落架缓冲性能初步研究［J］. 航空学报， 2006， 27（5）： 864-868. |
| LIU H， GU H B， WU D S. Shock-absorber performance study of semi-active control of landing gear［J］. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica， 2006， 27（5）： 864-868 （in Chinese）. | |
| 25 | YOON J Y， KANG B H， KIM J H， et al. New control logic based on mechanical energy conservation for aircraft landing gear system with magnetorheological dampers［J］. Smart Material Structures， 2020， 29（8）： 084003. |
| 26 | VIET L Q， LEE H， JANG D， et al. Sliding mode control for an intelligent landing gear equipped with magnetorheological damper［J］. Journal of Aerospace System Engineering， 2020， 14（2）： 20-27. |
| 27 | HAN C， KANG B H， CHOI S B， et al. Control of landing efficiency of an aircraft landing gear system with magnetorheological dampers［J］. Journal of Aircraft， 2019， 56（5）： 1980-1986. |
| 28 | DE VICENTE J， KLINGENBERG D J， HIDALGO-ALVAREZ R. Magnetorheological fluids： A review［J］. Soft Matter， 2011， 7（8）： 3701-3710. |
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