專利名稱：一種飛機自動剎車方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛機剎車方法，還涉及實現(xiàn)該方法的裝置。
背景技術(shù)：
自動剎車系統(tǒng)及控制方法在客機中波音系列飛機、空客系列飛機中得到廣泛應(yīng) 用。在專利號為5024491的美國專利中，公開了一種包含機輪速度響應(yīng)控制器的飛機自動 剎車系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)，在飛機接地后它能自動施加和調(diào)節(jié)剎車壓力，使飛機按照預(yù)選的減 速率減速。機輪速度信號經(jīng)機輪速度邏輯電路處理后輸入給自動剎車控制電路，當(dāng)提供的 其他信號滿足規(guī)定條件時，自動剎車控制電路邏輯電路使斜坡發(fā)生器電路產(chǎn)生控制信號， 該信號與防滑系統(tǒng)并聯(lián)，將防滑閥驅(qū)動電流控制在滑動水平以下，以實現(xiàn)預(yù)先選定的飛機 減速率。該專利采取的技術(shù)方案實現(xiàn)了自動剎車和防滑的綜合控制，同時通過系統(tǒng)的配置 能夠?qū)崿F(xiàn)人工剎車與自動剎車的切換，具有原理簡單、易于實現(xiàn)的特點。另外由于在自動 剎車初期及關(guān)閉時按照選定減速率以斜坡函數(shù)勻速增加或減少剎車壓力，當(dāng)機輪出現(xiàn)打滑 時，通過結(jié)合防滑控制使得施加在剎車裝置上的壓力值減小，從而解除打滑，使得飛機剎車 初期非常平穩(wěn)，增加駕駛員及乘客的舒適度。由于通過斜坡函數(shù)達(dá)到預(yù)選的減速率后，自動剎車系統(tǒng)通過恒壓力控制保持剎車 壓力值不變，考慮到剎車裝置的壓力-力矩特性為非線性關(guān)系，因此該專利采取的控制方 式不能保證飛機剎車過程中在無打滑狀態(tài)下以恒減速率減速，從而會降低乘客舒適度。此外，目前自動剎車是通過專用的自動剎車系統(tǒng)來實現(xiàn)的，主要包括自動剎車選 擇開關(guān)、自動防滑閥、剎車控制單元及自動切斷閥等附件，自動剎車系統(tǒng)與正常剎車系統(tǒng)為 相互獨立的控制系統(tǒng)，機構(gòu)繁冗，增加了剎車裝置的重量，提高了剎車裝置的成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)不能在無打滑狀態(tài)下以恒減速率減速以及機構(gòu)繁冗的不足，本 發(fā)明提供一種飛機自動剎車方法，不需要專門的自動剎車防滑閥、自動剎車控制單元、自動 剎車切斷閥等附件，節(jié)約了開發(fā)成本，減輕了剎車系統(tǒng)重量，而且能夠采取恒減速控制，使 得剎車系統(tǒng)工作平穩(wěn)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟第一步、確定目標(biāo)減速率和飛機減速率的差值。通過采集飛機慣導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲得飛機的減速率，與設(shè)定的希望達(dá)到的目標(biāo)減速率 相比較，得到目標(biāo)減速率和飛機減速率的差值e = a。_af，其中，a。為放大100倍后的目標(biāo)減 速率值，af為放大100倍后的飛機減速率值。第二步、確定伺服閥剎車電流。利用上限幅的增量式PID控制算法通過PID控制參數(shù)的設(shè)置對e進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得e 值盡可能趨于零。通過PID控制算法后輸出剎車控制電壓信號，然后根據(jù)伺服閥特性通過 乘以比例系數(shù)將該電壓信號轉(zhuǎn)換為伺服閥的剎車電流信號，具體包括以下步驟
(1)計算 PID 輸出剎車控制電壓 Uk = U^i+Ae.+Be^i+Ce^A = Kp*(l+l/TI+TD)B = Kp*(l+2*TD)C = Kp*TD其中，Kp為比例級系數(shù)，TI為積分級系數(shù)，TD為微分級系數(shù)，(其中Kp = 6 15， TI = 0. 01 0. 5，TD = 0. 01 0. 9。)Uh為第k_l次剎車電壓輸出值，ek為第k次剎車 的目標(biāo)減速率和飛機減速率差值，e,^為第k-Ι次剎車的目標(biāo)減速率和飛機減速率差值，ek_2 為第k-2次剎車的目標(biāo)減速率和飛機減速率差值。U0為目標(biāo)減速率對應(yīng)的剎車電壓。若Uk彡Ukmin，則Uk = Ukmin ；若Uk彡Ukmax，則Uk =Ukmax，其中Ukmin、Ukmax分別為Uk的下限和上限。在實際的工程應(yīng)用中不同要求的目標(biāo)減速率Utain、Ukfflax分別對應(yīng)不同的值對于低 目標(biāo)減速率時Ukmin = 0 0. 5V, Ukmax = 1. 1 1. 5V ；對于中目標(biāo)減速率時Ukmin = 0 0. 5V, Ukmax = 1. 4 1. 8V ；對于高目標(biāo)減速率時Ukmin = 0- 0. 5V, Ukmax = 1. 7 2. IV ；對于中止 起飛時剎車使用的對應(yīng)系統(tǒng)施加最大剎車壓力下所能達(dá)到的減速率Ukmin = 0 0. 5V，Ukfflax =2. 6 3. OV ；(2)計算伺服閥驅(qū)動電流Is = Uk*ks，其中ks為剎車電流轉(zhuǎn)換系數(shù)，伺服閥裝置確 定后，ks即唯一確定。第三步、確定是否打滑。根據(jù)采集的機輪速度信號值計算出機輪參考速度，當(dāng)機輪參考速度(也可為前輪 機輪速度或飛機速度)減去機輪速度后與機輪參考速度的比值大于30 35%時，即為打滑 狀態(tài)，進(jìn)入第四步，否則為非打滑狀態(tài)，防滑電流指為0，進(jìn)入第五步。第四步確定防滑電流。以機輪參考速度與機輪速度的差值作為輸入，通過PD+PBM控制算法輸出給綜合 驅(qū)動級，綜合驅(qū)動級將瞬時級、微分級和PBM級的輸出按各自的權(quán)值疊加后輸出防滑控制 電壓信號。然后根據(jù)伺服閥特性通過乘以比例系數(shù)將該電壓信號轉(zhuǎn)換為伺服閥的防滑電流 信號，該比例系數(shù)=1/(伺服閥線圈電阻值+與伺服閥串聯(lián)的電阻值)。在實際的工程中，防滑控制電壓需進(jìn)行上限幅設(shè)置，一般上限幅設(shè)置為伺服閥的 最大輸出電流值乘以伺服閥的線圈電阻對應(yīng)的電壓值。第五步確定系統(tǒng)剎車壓力。將第二步的剎車電流與第四步的防滑電流作差后作為伺服閥的輸入電流，根據(jù)伺 服閥的輸入電流與輸出壓力成正比的特性，最終得出飛機剎車系統(tǒng)的剎車壓力。在實際過程中，當(dāng)剎車電流與防滑電流的差值ΔΙ彡0時，取ΔΙ =0 ；當(dāng)ΔΙ >0 時，取 ΔΙ = Is-If0第六步、重復(fù)執(zhí)行第二步至第五步，直至飛機完全剎停。本發(fā)明還提供一種 實現(xiàn)上述方法的裝置，包括自動剎車選擇開關(guān)、剎車控制單元、 電磁閥和伺服閥，剎車控制單元包括自動剎車選擇開關(guān)采集調(diào)理模塊、總線信號調(diào)理模塊、 機輪速度信號調(diào)理模塊、目標(biāo)減速率和飛機減速率控制模塊、防滑電流生成模塊、剎車電流 生成模塊和伺服閥驅(qū)動電流生成模塊，自動剎車選擇開關(guān)為一組開關(guān)組，根據(jù)不同的選擇 檔位輸出不同的目標(biāo)減速率至自動剎車選擇開關(guān)采集調(diào)理模塊，總線信號調(diào)理模塊通過1553B總線獲得飛機的減速率，由目標(biāo)減速率和飛機減速率控制模塊獲得目標(biāo)減速率與飛 機減速率的差值后通過剎車電流生成模塊輸出剎車電流值，機輪速度信號調(diào)理模塊采集 機 輪速度信號后由防滑電流生成模塊判定是否打滑并生成防滑電流值，由伺服閥驅(qū)動電流生 成模塊根據(jù)防滑電流生成模塊和剎車電流生成模塊的輸出值控制剎車油路的切斷閥和伺 服閥，由切斷閥管理剎車油路的通斷，由伺服閥控制剎車油路的壓力大小。本發(fā)明的有益效果是飛機自動剎車系統(tǒng)的一種控制方法為利用電傳剎車系統(tǒng)載體及操縱機構(gòu)自動剎 車選擇開關(guān)通過軟件及硬件電路設(shè)計實現(xiàn)自動剎車及防滑功能，能夠提高飛機剎車系統(tǒng)的 安全性及可靠性，同時增加機上人員的舒適性。本發(fā)明通過將斜坡控制方式改變?yōu)樵隽渴降腜ID控制方式，在無打滑狀態(tài)下實現(xiàn) 了恒減速率控制。且本方法借助于現(xiàn)有電傳剎車系統(tǒng)附件產(chǎn)品而設(shè)計，因此不需要重新配 置系統(tǒng)，只需在此基礎(chǔ)上添加自動剎車選擇開關(guān)附件及自動剎車控制單元(或在現(xiàn)有控制 單元中添加自動剎車功能)即可實現(xiàn)。通過該飛機自動剎車控制方法的設(shè)計可實現(xiàn)自動剎車及防滑功能。同時可實現(xiàn)以 下功能1.通過采取恒減速控制，使得剎車系統(tǒng)工作平穩(wěn)，從而提高機上人員的舒適度；2.自動剎車的中止起飛功能可實現(xiàn)即時將剎車壓力施加于剎車裝置上，減少人為 原因?qū)е碌膭x車延遲，從而可提高飛機著陸剎車的安全性。另外，考慮到除了自動剎車操縱部件自動剎車選擇開關(guān)外，不需要單獨設(shè)計其他 自動剎車系統(tǒng)附件產(chǎn)品。因此，對于整個飛機剎車系統(tǒng)而言，具有減少附件組成，減輕重量， 提高基本可靠性及縮短研制周期等優(yōu)點。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明的方法流程圖；圖2是本發(fā)明確定伺服閥剎車電流的方法流程圖；圖3是本發(fā)明確定防滑電流的方法流程圖；圖4是本發(fā)明的裝置示意圖；其中，1為自動剎車選擇開關(guān)、2為剎車控制單元、3為切斷閥、4為伺服閥、5為航電 或機電計算機、6為1553B總線、7為剎車機輪。圖5是本發(fā)明剎車控制單元的組成框圖。
具體實施例方式方法實施例第一步確定目標(biāo)減速率和飛機減速率的差值。自動剎車選擇開關(guān)按照規(guī)范至少設(shè)置三個著陸檔位，本系統(tǒng)中自動剎車選擇開關(guān) 共有五檔，分別為L0、MED、HI、0FF和RT0，L0、MED和HI用于著陸剎車使用，分別對應(yīng)不同的 減速率值，可根據(jù)系統(tǒng)需要制定，在實際著陸過程中，駕駛員可進(jìn)行三個檔位的更換選擇； RTO用于中止起飛剎車使用，對應(yīng)系統(tǒng)施加最大剎車壓力下所能達(dá)到的減速率；OFF用于自動剎車功能關(guān)閉。本案例中各檔位對應(yīng)的減速值為L0 = 1. 79 ；MED = 2. 33 ；HI = 3. 40 ； RTO對應(yīng)最大可用減速率。首先駕駛員操作自動剎車選擇開關(guān)確定某一減速率值，該減速率信號通過硬線傳 送給自動剎車板，同時自動剎車板采集飛機慣導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)出的飛機減速率信號，兩信號通過 電壓比較電路調(diào)理成電壓信號，然后通過減法電路得出兩減速率值的差值，該差值作為自 動剎車板上PID控制算法電路的輸入。第二步確定伺服閥剎車電流。
如圖2所示，利用第一步的輸出對PID典型電路中的Kp、Tl、TD控制參數(shù)進(jìn)行調(diào) 節(jié)，通過Κρ、Tl、TD計算得出Α、B、C，本案例確定的設(shè)計參數(shù)分別Kp = 8，TI = 0. 2，TD = 0.6。PID典型電路輸出后通過比例放大電路得到伺服閥的剎車電壓信號。在實際的工程應(yīng) 用中在該輸出電路中具有負(fù)載電阻，伺服閥的剎車電流通過將伺服閥串聯(lián)在電壓信號輸出 點與負(fù)載電路之間獲得。第三步確定是否打滑。將采集的機輪速度信號首先通過頻壓轉(zhuǎn)換電路將頻率信 號轉(zhuǎn)換成電壓信號，然后利用典型的電壓比較電路、比例放大電路、減法電路確定機輪參考 速度值，參考速度值與機輪速度值通過減法電路、比例放大電路后輸出給典型的除法電路， 除法電路的另一路輸入為參考速度值，當(dāng)除法電路的輸出值大于30 35%時，即為打滑狀 態(tài)，否則為非打滑狀態(tài)。第四步確定防滑電流。如圖3所示，參考速度值與機輪速度值通過減法電路、比例放大電路后輸出給比 例調(diào)節(jié)電路將該信號限制在0 5V以內(nèi)，然后直接進(jìn)入DSP芯片的A/D采集口，通過C語 言編程實現(xiàn)PD+PBM(偏壓級)控制算法、綜合驅(qū)動輸出算法通過D/A 口輸出防滑控制電壓 信號。與第二步相同，在實際的工程應(yīng)用中在該輸出電路中具有負(fù)載電阻，伺服閥的防滑電 流通過將伺服閥串聯(lián)在電壓信號輸出點與負(fù)載電路之間獲得。機輪參考速度計算方程
ΓΠ 7/ ^Vr =< n
K>VW其中為基準(zhǔn)速度F70為轉(zhuǎn)換點處的機輪速度，Vw為機輪速度，a為參考速度的減 速率，a根據(jù)跑道條件來確定，一般為0. 6 0. 8。通常干跑道取0. 8。比較級計算方程比較級根據(jù)機輪速度與基準(zhǔn)速度之差，然后進(jìn)行比例放大，如下式表達(dá)AVb = Kb · (Vr-Vw)其中AVb為比較級輸出的電壓值，Kb為放大系數(shù)(10 40)。比較級增益Kb可 以調(diào)節(jié)速度差的放大倍數(shù)，在一定范圍內(nèi)可以影響防滑控制的靈敏性，增益越大，靈敏性越
尚οPD+PBM級計算方程1.瞬時級(P級)瞬時級要求當(dāng)防滑控制級輸出大于某一門限時，進(jìn)行比例放大輸出，否則輸出為 0，公式如下foAVc < AVplV=\P
P [Kp-(AVc-AVpt)AVc > AVpl其中Vp為瞬時級輸出，Kp為放大系數(shù)(范圍值為0. 2 6)，AVpt為瞬時級的門 限值(范圍值為0. 02 4)。本級其實是一個帶門限的比例環(huán)節(jié)，門限的設(shè)置使系統(tǒng)有一定 的抗干擾能力，可解除機輪的較深滑動。2.微分級(D級)微分級要求當(dāng)防滑控制級的輸出大于某一門限時，輸出與該差值的變化率成正比 的電壓值，否則輸出為0，公式如下
οAVc < AVdlVd=I
+AVc > AVdt其中Vd為微分級的輸出電壓，Kd為放大倍數(shù)(范圍值為0. 1 10)，Td為時間常 數(shù)，其值相當(dāng)小，AVdt為微分級的門限(范圍值為0.2 6)。當(dāng)時間常數(shù)Td很小時，可以 近似認(rèn)為它相當(dāng)于一個微分環(huán)節(jié)(Td = 0. 02)。3.偏壓級偏壓級是控制盒最為關(guān)鍵的一部分，通過對這一級的放電特性來提高飛機剎車效 率。 PBM級要求，當(dāng)防滑控制級的輸出大于某一門限值時，PBM級的輸出應(yīng)逐步增大，且誤 差小時增長率小，誤差大時增長率大；這樣設(shè)置的原因是，在機輪打滑較淺但持續(xù)時間較長 時，說明剎車力矩與結(jié)合力矩相差不是很大，機輪速度低于參考速度的量比較小，應(yīng)使控制 盒輸出一個緩慢增加的防滑電流，以減少剎車壓力，解除機輪長時間的輕度打滑；而當(dāng)機輪 滑移量較大時，速度差也變得很大，隨著打滑時間的延長，PBM輸出一個快速增大的防滑電 流，讓機輪脫離深打滑狀態(tài)；在防滑控制級輸出小于該門限值時，本級輸出按某一放電規(guī)律 緩慢降低，即在機輪不打滑時，當(dāng)機輪速度與基準(zhǔn)速度相差很小甚至為零，此時控制盒輸出 電流完全由PBM級控制，在這種情況下，應(yīng)該輸出一個逐步下降的電流，增大剎車力矩以重 新尋找地面最大結(jié)合系數(shù)，提高系統(tǒng)剎車效率。公式如下
V10 + j(AVc - AVm )dt0 < AVc-AFm < AVir2V1 = · V10‘ + \κη AVc - AVm > AVir2
V10" - ^K!2dtdtAVc - AVm < 0其中V1 SPBM級的輸出電壓，Vic/、Vio〃、Vio〃 ‘均代表狀態(tài)轉(zhuǎn)換點處的V1值， Δ Vm (范圍值為0. 1 6)、Δ Vit2 (范圍值為0. 1 6)為PBM級的門限值，K11為升壓速度 (范圍值為0. 1 5)，K12為放電加速度(范圍值為0. 1 1)。4.綜合級和驅(qū)動級綜合級是把瞬時級、微分級和PBM級的輸出按各自的權(quán)值疊加，并且限制最大輸 出；驅(qū)動級就是把綜合級的電壓輸出經(jīng)功率放大并轉(zhuǎn)換成恒流源輸出。Vs = Kps · Vp+Kds · VKls -V1 Vs^ VsfflI0 = KcXVs其中VS為綜合級的電壓輸出，Kps為瞬時級的平衡系數(shù)(范圍值為0. 5 1)，Kds 為微分級的平衡系數(shù)(范圍值為0. 01 0. 1)，Kls為PBM級的平衡系數(shù)(范圍值為0. 5 1)，Vsffl為綜合級 的飽和輸出值，I0為綜合級的輸出，K。為電流放大倍數(shù)(范圍值為0. 8 1. 3)。從分析可看出，綜合級通過改變各級的放大倍數(shù)可以分別調(diào)節(jié)瞬時級、微分級和 PBM級對防滑控制作用的大??；驅(qū)動級修改放大倍數(shù)，可線性的改變整個防滑系統(tǒng)的控制 增益，并在此加一非線性飽和環(huán)節(jié)，對其輸出電流作一限制。第五步確定系統(tǒng)剎車壓力。將第二步確定的剎車電壓值與第三步確定的防滑電壓值直接通過典型減法電路 后，作為伺服閥地驅(qū)動電壓，但由于伺服閥屬于電流驅(qū)動設(shè)備，因此在兩電壓差值輸出電路 中添加負(fù)載電阻，通過將伺服閥串聯(lián)其中獲得驅(qū)動電流信號。最后由伺服閥將驅(qū)動電流轉(zhuǎn) 換為與之成正比的剎車壓力信號。第六步、重復(fù)執(zhí)行第二步至第五步，直至飛機完全剎停。裝置實施例本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)上述方法的裝置，包括自動剎車選擇開關(guān)、剎車控制單元、 電磁閥和伺服閥，剎車控制單元包括自動剎車選擇開關(guān)采集調(diào)理模塊、總線信號調(diào)理模塊、 機輪速度信號調(diào)理模塊、目標(biāo)減速率和飛機減速率控制模塊、防滑電流生成模塊、剎車電流 生成模塊和伺服閥驅(qū)動電流生成模塊，自動剎車選擇開關(guān)為一組開關(guān)組，根據(jù)不同的選擇 檔位輸出不同的目標(biāo)減速率至自動剎車選擇開關(guān)采集調(diào)理模塊，總線信號調(diào)理模塊通過 1553B總線獲得飛機的減速率，由目標(biāo)減速率和飛機減速率控制模塊獲得目標(biāo)減速率與飛 機減速率的差值后通過剎車電流生成模塊輸出剎車電流值，機輪速度信號調(diào)理模塊采集機 輪速度信號后由防滑電流生成模塊判定是否打滑并生成防滑電流值，由伺服閥驅(qū)動電流生 成模塊根據(jù)防滑電流生成模塊和剎車電流生成模塊的輸出值控制剎車油路的切斷閥和伺 服閥，由切斷閥管理剎車油路的通斷，由伺服閥控制剎車油路的壓力大小。自動剎車選擇開關(guān)的選擇檔位共有五檔L0、MED、HI、OFF和RTO，L0、MED和HI用 于著陸剎車使用，分別對應(yīng)不同的減速率，可根據(jù)系統(tǒng)需要制定；RTO用于中止起飛剎車使 用，對應(yīng)系統(tǒng)施加最大剎車壓力下所能達(dá)到的減速率；OFF用于自動剎車功能關(guān)閉。自動剎 車選擇開關(guān)輸入信號經(jīng)光電耦合器隔離后輸入至CPU的I/O 口進(jìn)行采集處理。當(dāng)自動剎車選擇開關(guān)檔位選定后，需要判斷是否滿足自動剎車實施條件，當(dāng)飛機 處于著陸剎車模式時，滿足以下條件即可實施自動剎車1)當(dāng)輪載信號表明處于“地面”狀態(tài)，并且飛機速度大于100Km/h ；2)油門桿到慢車位；3)擾流板打開。當(dāng)飛機處于終止起飛模式時，滿足以下條件即可實施自動剎車1)輪載信號處于“地面”狀態(tài)；2)機輪平均速度大于110Km/h (暫定)；3)發(fā)動機油門桿處于慢車狀態(tài)。其中油門桿位置信號、擾流板位置信號、飛機速度以及飛機減速率信號是航電或 機電系統(tǒng)通過1553B總線發(fā)送至剎車控制單元。駕駛員操作自動剎車選擇開關(guān)確定某一減速率值，該減速率信號通過硬線傳送給 自動剎車板，同時自動剎車板采集飛機慣導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)出的飛機減速率信號，兩信號通過電壓比較電路調(diào)理成 電壓信號，然后通過減法電路得出兩減速率值的差值，該差值作為自動剎 車板上PID控制算法電路的輸入。
權(quán)利要求
1.一種飛機自動剎車方法，其特征在于包括下述步驟第一步、通過采集飛機慣導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲得飛機的減速率，與設(shè)定的希望達(dá)到的目標(biāo)減 速率相比較，得到目標(biāo)減速率和飛機減速率的差值e = ，其中, 為放大100倍后的目 標(biāo)減速率值，af為放大100倍后的飛機減速率值；第二步、利用上限幅的增量式PID控制算法通過PID控制參數(shù)的設(shè)置對e進(jìn)行調(diào)節(jié)，使 得e值盡可能趨于零，通過PID控制算法后輸出剎車控制電壓信號，然后根據(jù)伺服閥特性通 過乘以比例系數(shù)將該電壓信號轉(zhuǎn)換為伺服閥的剎車電流信號，具體包括以下步驟(1)計算PID輸出剎車控制電壓Uk= U.^+Ae.+Be.^+Ce^A = Kp*(l+l/TI+TD)B = Kp*(l+2*TD)C = Kp*TD其中，Kp為比例級系數(shù)，TI為積分級系數(shù)，TD為微分級系數(shù)，Kp = 6 15，TI = 0. 01 0. 5，TD = 0. 01 0. 9，Uh為第k_l次剎車電壓輸出值，ek為第k次剎車的目標(biāo)減速率和 飛機減速率差值，e,^為第k-Ι次剎車的目標(biāo)減速率和飛機減速率差值，ek_2為第k-2次剎 車的目標(biāo)減速率和飛機減速率差值,Utl為目標(biāo)減速率對應(yīng)的剎車電壓，若Uk ^ Ukmin，則Uk = Ukmin ；若Uk彡Ukmax，則Uk = Ukmax，其中Utain、Ukfflax分別為Uk的下限和上限；(2)計算伺服閥驅(qū)動電流Is= Uk*ks，其中ks為剎車電流轉(zhuǎn)換系數(shù)；第三步、根據(jù)采集的機輪速度信號值計算出機輪參考速度，當(dāng)機輪參考速度減去機輪 速度后與機輪參考速度的比值大于30 35%時，即為打滑狀態(tài)，進(jìn)入第四步，否則為非打 滑狀態(tài)，防滑電流指為0，進(jìn)入第五步；第四步、以機輪參考速度與機輪速度的差值作為輸入，通過PD+PBM控制算法輸出給綜 合驅(qū)動級，綜合驅(qū)動級將瞬時級、微分級和PBM級的輸出按各自的權(quán)值疊加后輸出防滑控 制電壓信號，然后根據(jù)伺服閥特性通過乘以比例系數(shù)將該電壓信號轉(zhuǎn)換為伺服閥的防滑電 流信號，該比例系數(shù)=1/(伺服閥線圈電阻值+與伺服閥串聯(lián)的電阻值)；第五步、將第二步的剎車電流與第四步的防滑電流作差后作為伺服閥的輸入電流，根 據(jù)伺服閥的輸入電流與輸出壓力成正比的特性，最終得出飛機剎車系統(tǒng)的剎車壓力；第六步、重復(fù)執(zhí)行第二步至第五步，直至飛機完全剎停。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機自動剎車方法，其特征在于所述的目標(biāo)減速率Ukmin、 Ukmax分別對應(yīng)不同的值，對于低目標(biāo)減速率時Ukmin = 0 0. 5V, Ukmax = 1. 1 1. 5V ；對于中 目標(biāo)減速率時Ukmin = 0 0. 5V, Ukmax = 1. 4 1. 8V ；對于高目標(biāo)減速率時Ukmin = 0 0. 5V, Ukmax = 1. 7 2. IV ；對于中止起飛時剎車使用的對應(yīng)系統(tǒng)施加最大剎車壓力下所能達(dá)到的 減速率 Ukmin = 0 0. 5V, Ukmax = 2. 6 3. 0V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機自動剎車方法，其特征在于所述的防滑控制電壓需進(jìn) 行上限幅設(shè)置，上限幅設(shè)置為伺服閥的最大輸出電流值乘以伺服閥的線圈電阻對應(yīng)的電壓 值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機自動剎車方法，其特征在于所述的剎車電流與防滑電 流的差值ΔΙ≤0時，取ΔΙ = 0 ；當(dāng)ΔΙ > 0時，取Δ I = Is_If。
5.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述飛機自動剎車方法的裝置，包括自動剎車選擇開關(guān)、剎車 控制單元、電磁閥和伺服閥，其特征在于剎車控制單元包括自動剎車選擇開關(guān)采集調(diào)理模塊、總線信號調(diào)理模塊、機輪速度信號調(diào)理模塊、目標(biāo)減速率和飛機減速率控制模塊、防滑 電流生成模塊、剎車電流生成模塊和伺服閥驅(qū)動電流生成模塊，自動剎車選擇開關(guān)為一組 開關(guān)組，根據(jù)不同的選擇檔位輸出不同的目標(biāo)減速率至自動剎車選擇開關(guān)采集調(diào)理模塊， 總線信號調(diào)理模塊通過155 總線獲得飛機的減速率，由目標(biāo)減速率和飛機減速率控制模 塊獲得目標(biāo)減速率與飛機減速率的差值后通過剎車電流生成模塊輸出剎車電流值，機輪速 度信號調(diào)理模塊采集機輪速度信號后由防滑電流生成模塊判定是否打滑并生成防滑電流 值，由伺服閥驅(qū)動電流生成模塊根據(jù)防滑電流生成模塊和剎車電流生成模塊的輸出值控制 剎車油路的切斷閥和伺服閥，由切斷閥管理剎車油路的通斷，由伺服閥控制剎車油路的壓 力大小。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種飛機自動剎車方法及裝置，首先根據(jù)目標(biāo)減速率和飛機減速率的差值確定伺服閥剎車電流，然后確定剎車是否打滑并計算防滑電流，依據(jù)剎車電流與防滑電流最終得出飛機剎車系統(tǒng)的剎車壓力，重復(fù)執(zhí)行上述步驟，直至飛機完全剎停。本發(fā)明采取恒減速控制，使得剎車系統(tǒng)工作平穩(wěn)，從而提高機上人員的舒適度，提高飛機著陸剎車的安全性，減少附件組成，減輕重量，提高基本可靠性及縮短研制周期。
文檔編號B60T8/17GK102092373SQ201010599048
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者王紅玲, 逯九利 申請人:西安航空制動科技有限公司