Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thiết kế và điều khiển nền tảng cách ly rung động của bộ giảm tốc chính máy bay trực thăng với các bộ giảm chấn từ mạch chất lỏng
Tóm tắt
Một nền tảng cách ly rung động bằng mạch chất lỏng từ tính (MRVIP) với cơ cấu Stewart hình lập phương đã được thiết kế và một chiến lược điều khiển bán chủ động hiệu quả được đề xuất dựa trên các đặc tính động học nghịch đảo của nó nhằm giảm hiệu quả độ rung của rotor máy bay trực thăng truyền từ bộ giảm tốc chính đến thân máy bay. Đầu tiên, sơ đồ cấu trúc của MRVIP bộ giảm tốc chính của máy bay trực thăng đã được đề xuất. Thứ hai, bộ giảm chấn MR đã được chế tạo, và mô hình động học đã được thiết lập dựa trên thử nghiệm cơ khí. Thứ ba, theo yêu cầu thiết kế của MRVIP, cấu trúc tổng thể của MRVIP đã được thiết kế. Thứ tư, mô hình mô phỏng động lực học của MRVIP đã được thiết lập bằng cách sử dụng phần mềm vẽ 3D và phần mềm SimMechanics. Đặc tính rung động của mỗi hướng đã được phân tích. Cuối cùng, một bộ điều khiển bán chủ động PID-Fuzzy đã được thiết kế dựa trên các đặc tính của bộ giảm chấn MR để cải thiện hiệu suất của MRVIP. Các kết quả phân tích số cho thấy rằng so với MRVIP thụ động và MRVIP dựa trên điều khiển mờ, MRVIP với điều khiển PID-Fuzzy có hiệu suất cách ly rung động tốt nhất và có thể giảm hiệu quả độ rung của 6-DOF.
Từ khóa
#cách ly rung động #bộ giảm chấn từ mạch chất lỏng #máy bay trực thăng #điều khiển bán chủ động #mô hình động lực họcTài liệu tham khảo
Ang, K.H., Chong, G., Yun, L.: PID control system analysis, design, and technology. IEEE Trans. Control Syst. Technol. 13, 559–576 (2005)
Bielawa, R.L.: Rotary wing Structural Dynamics and Aeroelasticity. American Institute of Aeronautics and Astronautics, Reston (2006)
Cheng, M., Xing, J., Chen, Z., Pan, Z.: Design, analysis and experimental investigation on the whole-spacecraft vibration isolation platform with magnetorheological dampers. Smart Mater. Struct. 28, 075016 (2019)
Cheung, Y.L., Wong, W.O.: Design of a non-traditional dynamic vibration absorber. J. Acoust. Soc. Am. 126, 564 (2009)
Dung, L.T., Kang, H.J., Ro, Y.S.: Robot manipulator modeling in Matlab-SimMechanics with PD control and online gravity compensation. In: 2010 International Forum on Strategic Technology (2010)
Hanieh, A.A., Preumont, A., Loix, N.: Piezoelectric Stewart platform for general purpose active damping interface and precision control. Proc. Euro. Space Mech. Tribol. Symp. 480, 331–334 (2001)
Ikhouane, F., Rodellar, J.: Systems with hysteresis: analysis, identification and control using the Bouc–Wen Model. Wiley, England (2007)
Jean, P., Ohayon, R., Bihan, D.L.: Semi-active control using magneto-rheological dampers for payload launch vibration isolation. In: Smart Structures and Materials, pp. 61690H–61690H (2006)
Jiang, M., Rui, X., Zhu, W., Yang, F., Zhang, J.: Modeling and control of magnetorheological 6-DOF stewart platform based on multibody systems transfer matrix method. Smart Mater. Struct. 29, 035029 (2020)
Kwok, N.M., Ha, Q.P., Nguyen, M.T., Li, J., Samali, B.: Bouc–Wen model parameter identification for a MR fluid damper using computationally efficient GA. ISA Trans. 46, 167–179 (2007)
Lee, C.M., Goverdovskiy, V.N., Sotenko, A.V.: Helicopter vibration isolation: design approach and test results. J. Sound Vib. 366, 15–26 (2016)
Li, Y., Xu, Q.: Kinematics and inverse dynamics analysis for a general 3-PRS spatial parallel mechanism. Robotica 23, 219–229 (2005)
Liu, X.J., Wang, J.S., Pritschow, G.: Kinematics, singularity and workspace of planar 5R symmetrical parallel mechanisms. Mech. Mach. Theory 41, 145–169 (2006)
Liwei, W., Pinqi, X.: Active vibration isolation of helicopter by using piezoelectric stack actuators installed on struts of main gearbox. J. Nanjing Univ. Aeronaut. Astronaut. 50, 233–238 (2018)
Mcguire, D.P.: High stiffness(“rigid”) helicopter pylon vibration isolation systems. In: American Helicopter Society 59th Annual Forum. Phoenix, AZ (2003)
Shaoqiang, Y., Zhong, L., Xingshan, L.: Modeling and simulation of robot based on Matlab/SimMechanics. In: Control conference (2008)
Stewart, D.: A platform with six degrees of freedom. Aircraft Eng. Aerospace Technol. 38, 30–35 (1966)
Tan, K.K., Wang, Q.G., Hang, C.C., Tore, J.H.: Advances in PID control. Springer, Berlin (1999)
Unsal, M., Niezrecki, C., Crane, C.D.: Six DOF vibration control using magnetorheological technology. In: Smart Structures and Materials (2006)
Wang, X.H., Zhang, P.Q.: Fuzzy-logical non-parameter modeling of MR damper. J. China Univ. Sci. Technol. 30, 218–222 (2000)
Wang, Q., Chen, Z.B., Ahmadian, M., Liu, W.T.: Parallel vibration isolation platform using magnetorheological technology. Appl. Mech. Mater. 574, 596–602 (2014)
Wu, X.M.: Engineering design of helicopter dynamics. Aviation Industry Press, Chicago (2017)
Xiong, C., Zheng, J., Fang, L.Q., Ma, C.T.: Magnetorheological fluid and design of magnetorhelogical devices. Adv. Mater. Res. 328–330, 1381–1385 (2011)
Xu, Z.D., Sha, L.F., Zhang, X.C., Ye, H.H.: Design, performance test and analysis on magnetorheological damper for earthquake mitigation. Struct. Control Health Monit. 20, 956–970 (2012)
Zheng, Y., Ruan, H., Ding, J., Li, H.: Analysis and research on control strategy of hydraulic system of stewart parallel mechanism. Mach. Tool Hydraul. 46, 56–60 (2018)