四轮转向牵引车牵引飞机轨迹跟踪控制研究

作     者：董蕴琨 于鸿彬 刘洋 DONG Yun-kun;YU Hong-bin;LIU Yang

作者机构：天津工业大学机械工程学院天津300387 天津工业大学天津现代机电装备技术重点实验室天津300387 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2025年第25卷第2期

页      码：832-841页

摘      要：为提高飞机在牵引过程中的轨迹跟踪精度与稳定性,以四轮转向飞机牵引系统为研究对象,建立了飞机牵引系统运动学模型,提出了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的牵引车四轮转向轨迹跟踪控制方法。以双移线工况作为参考轨迹,在MATLAB/Simulink中搭建飞机牵引系统运动控制仿真模型,结合牵引车车速以及4个车轮的转角分配关系,建立牵引车四轮转向轨迹跟踪控制器。将该控制器与传统比例积分微分控制(proportional integral differential,PID)进行对比分析,得出该控制器的优越性,并分别在1.5、3、4 m/s的速度下,将牵引车四轮转向与前轮转向轨迹跟踪控制器进行仿真对比分析。在1.5 m/s的速度下,通过改变飞机牵引系统的初始位姿对所设计的控制器进行仿真验证。结果表明:在3种不同的速度下,牵引车四轮转向轨迹跟踪控制下的飞机横向误差、航向角误差以及牵引车航向角误差均小于前轮转向轨迹跟踪控制。在存在初始偏差的情况下,四轮转向轨迹跟踪控制器能够使飞机及时完成对初始偏差的修正,减小轨迹跟踪误差,同时提高飞机牵引系统行驶过程中的稳定性。

主 题 词：飞机牵引系统 四轮转向 运动学模型 模型预测控制 轨迹跟踪 

学科分类：08[工学] 0814[工学-地质类] 

D　O　I：10.12404/j.issn.1671-1815.2402004

馆 藏 号：203156945...