直升机磁流变座椅悬架缓冲系统模糊控制器设计

摘要

针对直升机座椅悬架缓冲控制问题,文章建立了结合磁流变耗能器的单自由度磁流变座椅悬架缓冲系统动力学模型。为了保证耗能器在充分耗散冲击能量的同时避免传递到人体的冲击力峰值超出人体的伤害限,以“软着陆”为控制目标,以磁流变耗能器活塞运动速度及位移作为模糊控制器的输入、阻尼器阻尼力作为控制输出设计模糊控制器的结构和控制规则,实现输出力位移曲线的“平台效应”。最后分别在6~12 m/s冲击作用速度下,通过数值仿真验证了所设计的模糊控制器的有效性,即传递到人体的冲击载荷低于人体的伤害限的同时耗能器耗能最大。与现有的线性恒定总力控制器、恒定屈服控制策略进行缓冲效果对比,结果表明:模糊控制器在实现“平台效应”、“软着陆”控制目标的同时能有效避免二次反弹。