● 摘要
飞机起落架是决定飞机能否安全飞行的关键部件，保证其安全性和可靠性至关重要。为了获得这些指标，需要在地面环境下进行相关试验，而真实再现起落架在整个起降时的实际工况，关乎到所有测试数据的精确性和可靠性。本文针对某一收放运动轨迹为空间三维曲线的被试起落架，设计了三维随动双向加载的起落架负载模拟系统，这一系统能够较真实的反映起落架系统收放时受到的实际载荷，能够满足起落架安全性和可靠性测试的需求。主要内容如下：
1. 设计了负载模拟系统的整体方案，将该系统分解为三个子系统：起落架收放系统、加载点的三维位置随动系统和风动载荷的双向加载系统，并对各子系统分别进行设计。
2. 建立了负载模拟系统主要部分的数学模型，基于AMESet建立了子模型，基于ADAMS创建了试验台的动力学模型，基于MATLAB进行了控制器设计，以AMESim为主体软件，综合ADAMS、AMESim与MATLAB仿真软件对该负载模拟系统进行机-电-液-控系统的联合仿真。
3.对双向力加载系统进行了控制方案设计和仿真研究。对系统进行了无扰加载和有扰加载的仿真，并通过仿真分析了影响加载系统的主要参数：钢丝绳刚度、起落架收放平稳性以及位置跟踪伺服性能等对加载系统的影响。设计了基于灰预测的模糊PID控制器，为提高系统响应在模糊PID控制器的基础上引入bang-bang控制，通过仿真验证了该控制器对力加载的控制效果。
4. 对加载点的位置随动系统进行了控制方案设计和仿真研究。分析了位置跟踪系统的主要影响因素，如：双电机同步、传动链间隙、系统的大阻尼及大惯量以及位置指令计算的不精确等。设计了交叉耦合控制器对随动装置的横向上下双电机进行同步控制；提出了提高传动链精度方法和位置指令的计算方法。设计了复合位置控制器，并进行了仿真分析，验证了该控制器对位置随动的控制效果。
5. 试验台的搭建和软硬件实现，包括液压、电控系统和控制器软硬件等。