Abstract
本研究針對防滑煞車系統 (anti-skid brake system, ABS)提出一套新的控制方法。將鎖相迴路 (bhase-locked loop,pll)的觀念, 應用在飛機的防滑煞車系統上。此方法是利用直接取自飛機鼻輪的參考角速度, 來控制主輪轉速去追蹤最大煞車力所對應的參考角速度, 以獲得最大煞車功效。在本研究中, 以此架構分別提出兩種控制法則, 以及利用偏壓(pressure bias) 的新方法, 來解決傳統負回授應用在鎖相迴路式防滑煞車系統所產生的問題。並在相位差 (phase error)與主輪角速度的相平面上, 分析此系統之動態特性。同時引進分歧集合(bifurcation set) 的概念, 來研究在不同的控制參數下, 煞車系統之穩定性。從分析結果得到一套選擇控制參數的法則, 以供設計之用, 使系統獲得最大煞車力, 並防止煞車時因車輪鎖死打滑所發生的意外。本系統與過去防滑煞車系統不同之處, 在於利用數位式(digital) 的角速度回授, 以及一種新型的相位檢測器(phase detector)與控制器, 以完成煞車之控制, 同時具有高度的雜訊抗拒性及防止煞車力矩達到飽和以致失控的危險。最後, 本研究針對所提出的兩套控制方法, 比較彼此之關係, 進而對鎖相迴路應用在防滑煞車系統上之可行性做一評估。另外, 為檢驗飛機線速度為定值假設之適當性, 亦加入飛機動態加以模擬驗證, 並且利用Dugoff輪胎力模型, 來評估鎖相迴路式防滑煞車控制系統對不同路面靜磨擦係數的適用性。