專利名稱：一種飛機機電剎車驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種剎車驅(qū)動器，具體是一種實現(xiàn)電作動剎車的剎車驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代飛機多使用數(shù)字式電傳操縱液壓作動剎車系統(tǒng)，典型的飛機剎車系統(tǒng)中剎車壓力執(zhí)行部件由電液壓力伺服閥和電磁閥等組成?；镜墓ぷ髟頌轳{駛員操縱剎車腳蹬，剎車系統(tǒng)中防滑剎車控制盒根據(jù)指令與速度傳感器信號，輸出控制信號給電磁閥使其開啟以接通電液壓力伺服閥進(jìn)油通路，并輸出剎車防滑電流給電液壓力伺服閥，調(diào)節(jié)輸出到剎車機輪的剎車壓力，產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹苿恿?，實現(xiàn)飛機的剎車和防滑。在現(xiàn)有技術(shù)中，剎車系統(tǒng)中剎車壓力的調(diào)節(jié)是由電液壓力伺服閥和電磁閥等液壓部件實現(xiàn)，但電液壓力伺服閥、電磁閥和液壓管路的質(zhì)量重、安裝拆卸復(fù)雜都降低了飛機的有效載荷和維修性，且伺服閥和電磁閥等部件的故障不易監(jiān)測并存在液壓油泄漏燃燒等風(fēng)險使其影響了飛機的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種電作動剎車的剎車驅(qū)動器，能夠提高飛機的測試性、維修性和安全性。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括電源電路、控制電路和驅(qū)動電路。所述的電源部分包括電源濾波器和DC-DC電源模塊，提供15V和5V電源，為力傳感器、位置傳感器、控制電路與驅(qū)動電路隔離供電。所述的控制電路包括控制芯片DSP和CPLD，DSP接收指令剎車力信號和力傳感器的力反饋信號，并對這兩種信號進(jìn)行綜合后通過經(jīng)典PI控制算法，輸出PWM信號和電機轉(zhuǎn)向信號給CPLD,同時DSP還米集自檢信號和故障信號以完成對對驅(qū)動電路、力傳感器和位置傳感器的檢測；CPLD器件對位置傳感器發(fā)來的電機轉(zhuǎn)子位置信號、DSP輸出的PWM信號、使能信號、電機正反轉(zhuǎn)信號和過流保護(hù)信號采集后進(jìn)行邏輯綜合，輸出6路PWM信號提供給驅(qū)動電路，進(jìn)而實現(xiàn)無刷直流電機的基本轉(zhuǎn)動及過流保護(hù)控制。所述的驅(qū)動電路包括驅(qū)動芯片和MOSFET組成的三相全橋逆變電路，所述的驅(qū)動芯片內(nèi)部采用自舉技術(shù)形成懸浮的高壓側(cè)電源。本發(fā)明的有益效果是本驅(qū)動器供電電源部分設(shè)計采取了傳感器、控制電路與驅(qū)動電路隔離供電，減少了電磁干擾，增強了剎車驅(qū)動器的電磁兼容性?？刂齐娐凡捎昧擞嬎阈阅芨叩腄SP處理器與CPLD組合，這種控制電路原理成熟，技術(shù)成熟度高。CPLD能夠在硬件上快速實現(xiàn)上述功能，有效地分擔(dān)了 DSP的運算壓力，為控制算法的執(zhí)行節(jié)省了處理器資源。另CPLD還可實現(xiàn)一些特殊功能，如系統(tǒng)初始狀態(tài)設(shè)置和剎車結(jié)束狀態(tài)設(shè)置等。
驅(qū)動電路采取了經(jīng)典的三相橋式電路，該電路技術(shù)成熟，可靠性高，從而增強了剎車驅(qū)動器的可靠性。集成驅(qū)動芯片內(nèi)部自舉技術(shù)形成懸浮的高壓側(cè)電源，因而只用一路電源即可驅(qū)動三相橋式逆變電路中母線的六個M0SFET，大大降低了電路設(shè)計的復(fù)雜度，提高了剎車驅(qū)動器的可靠性。


圖I是剎車驅(qū)動器控制信號框圖。圖2是剎車驅(qū)動器電源框圖。圖3是剎車驅(qū)動器驅(qū)動部分框圖。
具體實施例方式本發(fā)明由電源電路、控制電路、驅(qū)動電路組成。其特征在于剎車驅(qū)動器完全替代了液壓剎車系統(tǒng)中的電液壓力伺服閥和電磁閥并且改變了剎車做動方式。剎車驅(qū)動器中電源部分由電源濾波器和DC-DC電源模塊組成，為剎車驅(qū)動器的控制板與剎車主機輪上傳感器、驅(qū)動電路提供15V、5V電源，和提供15V的工作電壓。控制部分電路主要由控制芯片DSP最小系統(tǒng)與CPLD器件組成，DSP主要的功能是接收指令剎車力信號和力傳感器的力反饋信號，DSP對這兩種信號進(jìn)行綜合后通過經(jīng)典PI控制算法，輸出用于控制無刷直流電機的PWM信號和電機轉(zhuǎn)向信號給CPLD器件，另DSP還采集自檢信號和故障信號以完成對對驅(qū)動電路、力傳感器和位置傳感器的檢測。CPLD器件主要是對是電機轉(zhuǎn)子位置信號、DSP輸出的PWM信號、使能信號、電機正反轉(zhuǎn)信號和過流保護(hù)信號采集后進(jìn)行邏輯綜合，輸出6路PWM信號提供給驅(qū)動芯片，進(jìn)而實現(xiàn)無刷直流電機的基本轉(zhuǎn)動及過流保護(hù)控制。CPLD能夠在硬件上快速實現(xiàn)上述功能，有效地分擔(dān)了 DSP的運算壓力，為控制算法的執(zhí)行節(jié)省了處理器資源。另CPLD還可實現(xiàn)一些特殊功能，如系統(tǒng)初始狀態(tài)設(shè)置和剎車結(jié)束狀態(tài)設(shè)置等。驅(qū)動電路中由驅(qū)動芯片和MOSFET組成的三相全橋逆變電路構(gòu)成，如圖3所示。集成驅(qū)動芯片內(nèi)部自舉技術(shù)形成懸浮的高壓側(cè)電源，因而只用一路電源即可驅(qū)動三相橋式逆變電路中母線的六個M0SFET，大大降低了電路設(shè)計的復(fù)雜度，提高了剎車驅(qū)動器的可靠性。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。本實施例某型機配套的電剎車系統(tǒng)。本實施例在不改變電剎車剎車系統(tǒng)原結(jié)構(gòu)組成原理的前提下，僅對剎車驅(qū)動器的軟件進(jìn)行更改即可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。本實施例包括I.控制電路板2.電源電路板3.驅(qū)動電路板實施中電源電路板為剎車驅(qū)動器的控制板與剎車主機輪上傳感器、驅(qū)動電路提供15V、5V電源，和提供15V的工作電壓?？刂齐娐钒鍨榻邮諄碜詣x車系統(tǒng)中防滑剎車控制盒防滑剎車電流信號與剎車主機輪上力傳感器的反饋電流信號，經(jīng)電路調(diào)理后送入DSP控制芯片AD輸入端口，DSP控制芯片對剎車指令電流與反饋電流進(jìn)行采集與比較后，按經(jīng)典的PI電機控制算法輸出電機轉(zhuǎn)向信號與PWM信號給控制電路板中CPLD器件，CPLD器件完成電機的換向邏輯與PWM脈沖的分配后輸出給功率驅(qū)動板上的驅(qū)動電路?？刂齐娐钒暹€完成剎車驅(qū)動器中電路和主機輪上傳感器和驅(qū)動電路板的故障檢測。驅(qū)動電路板接收控制電路板的控制信號利用集成驅(qū)動芯片完成對6個逆變器的控制，進(jìn)而驅(qū)動電機輸出要求的剎車力。
權(quán)利要求
1.一種飛機機電剎車驅(qū)動器，包括電源電路、控制電路和驅(qū)動電路，其特征在于所述的電源部分包括電源濾波器和DC-DC電源模塊，提供15V和5V電源，為力傳感器、位置傳感器、控制電路與驅(qū)動電路隔離供電；所述的控制電路包括控制芯片DSP和CPLD，DSP接收指令剎車力信號和力傳感器的力反饋信號，并對這兩種信號進(jìn)行綜合后通過經(jīng)典PI控制算法，輸出PWM信號和電機轉(zhuǎn)向信號給CPLD，同時DSP還采集自檢信號和故障信號以完成對對驅(qū)動電路、力傳感器和位置傳感器的檢測；CPLD器件對位置傳感器發(fā)來的電機轉(zhuǎn)子位置信號、DSP輸出的PWM信號、使能信號、電機正反轉(zhuǎn)信號和過流保護(hù)信號采集后進(jìn)行邏輯綜合，輸出6路PWM信號提供給驅(qū)動電路，進(jìn)而實現(xiàn)無刷直流電機的基本轉(zhuǎn)動及過流保護(hù)控制；所述的驅(qū)動電路包括驅(qū)動芯片和MOSFET組成的三相全橋逆變電路，所述的驅(qū)動芯片內(nèi)部采用自舉技術(shù)形成懸浮的高壓側(cè)電源。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種飛機機電剎車驅(qū)動器，電源部分為力傳感器、位置傳感器、控制電路與驅(qū)動電路隔離供電；控制電路接收指令剎車力信號和力傳感器的力反饋信號、位置傳感器發(fā)來的電機轉(zhuǎn)子位置信號，輸出6路PWM信號提供給驅(qū)動電路，進(jìn)而實現(xiàn)無刷直流電機的基本轉(zhuǎn)動及過流保護(hù)控制。本發(fā)明增強了剎車驅(qū)動器的電磁兼容性，原理成熟，技術(shù)成熟度高，增強了剎車驅(qū)動器的可靠性。
文檔編號B60T13/74GK102923116SQ20121047036
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者劉勁松, 周世民, 楊金日, 趙寧宇, 劉長偉 申請人:西安航空制動科技有限公司