一种飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法转让专利

申请号 : CN202111290396.4

文献号 : CN114013636B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 陈国慧马晓军鲁静张卓

申请人 : 西安航空制动科技有限公司

摘要 :

一种飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法,比较左机轮速度与右机轮速度的比例:当两个机轮速度比例大时,释放低速机轮的刹车压力,避免因为两个机轮的速度差偏大引起的飞机偏航,同时,考虑低速机轮释放刹车压力后,机轮会快速起转继续实施刹车,若2s后机轮没有起转,判断机轮刹车通道的防滑故障,当发生防滑故障后抑制机轮锁死保护直到再次重新启动后,并向飞行员提供警告以及显示,防止因机轮锁死保护功能持续工作而丧失刹车功能,提高了机轮刹车系统的可用性5%,并且避免了因防滑故障可能造成的机轮爆胎,降低了机轮的爆胎可能性8%;且对机轮锁死保护功能进行仿真验证。且该功能的检测及实现无需增加刹车控制系统的其他硬件,成本较低。

权利要求 :

1.一种飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法,其特征在于,具体过程是:步骤

1,确定机轮锁死保护参考速度;

通过公式(1)计算左机轮参考速度VL_ref,通过公式(2)计算右机轮参考速度VR_ref,通过公式(3)计算机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref:Vlwp_ref=max(VL_ref,VR_ref)    (3)其中,a为飞机加速度,t为时间,Vlwp_ref为机轮锁死保护参考速度,VL_ref为左机轮参考速度,VR_ref为右机轮参考速度, 为左机轮参考速度上一时刻值, 为右机轮参考速度上一时刻值;

步骤2,判断机轮锁死保护参考速度是否有效:

若左机轮速度VL_w有效,则该左机轮参考速度VL_ref有效;若左机轮速度VL_w无效,则该左机轮参考速度VL_ref无效;若右机轮速度VR_w有效,则该右机轮参考速度VR_ref有效;若右机轮速度VR_w无效,则该右机轮参考速度VR_ref无效;

若左机轮参考速度VL_ref和右机轮参考速度VR_ref均无效,判断机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref无效;反之,判断机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref有效;

步骤3,判断是否激活机轮锁死保护:

当满足以下条件时,刹车控制器激活机轮锁死保护:

左机轮速度VL_w与机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref均有效时,刹车控制器激活左机轮锁死保护;若左机轮速度VL_w或者机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref无效时,刹车控制器不激活左机轮锁死保护;

右机轮速度VR_w与机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref均有效时,激活右机轮锁死保护;

若右机轮速度VR_w或者机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref无效时,刹车控制器不激活右机轮锁死保护;

步骤4,判断是否释放机轮刹车压力:

通过公式(4)和公式(5)判断是否释放左机轮的刹车压力:Vlwp_ref>Vd    (4)

VL_w<LWP_ON_SKID_FACTOR*Vlwp_ref    (5)其中,Vd为机轮锁死保护的工作的门限值,LWP_ON_SKID_FACTOR为机轮锁死保护工作系数;

当满足公式(4)和公式(5)时,刹车控制器释放左机轮的刹车压力:反之,刹车控制器继续对左机轮实施刹车;

通过公式(4)和公式(6)判断是否释放右机轮的刹车压力:Vlwp_ref>Vd    (4)

VR_w<LWP_ON_SKID_FACTOR*Vlwp_ref    (6)当满足公式(4)和公式(6)时,刹车控制器释放右机轮的刹车压力:反之,刹车控制器继续对右机轮实施刹车;

步骤5,判断是否继续对机轮施加刹车:

通过公式(7)和公式(8)判断是否继续对左机轮施加刹车压力:Vlwp_ref≤Vd    (7)

VL_w>LWP_OFF_SKIDFFACTOR*Vlwp_ref    (8)其中,Vd为机轮锁死保护的工作的门限值,LWP_OFF_SKID_FACTOR为机轮锁死保护退出系数;

当满足公式(7)和公式(8)时,刹车控制器继续对左机轮施加刹车;反之,刹车控制器继续释放左机轮的刹车压力;

通过公式(7)和公式(9)判断是否继续对右机轮施加刹车:VL_w>LWP_OFF_SKID_FACTOR*Vlwp_ref    (9)当满足公式(7)和公式(9)时,刹车控制器继续对右机轮施加刹车;反之,刹车控制器继续释放右机轮的刹车压力;

步骤6,判断是否有防滑故障:

当满足以下条件时,刹车控制器判断左/右机轮存在通道防滑故障:当刹车控制器判断满足步骤4且持续时间阈值ts,并且刹车控制器判断不满足步骤5中继续对左/右机轮施加刹车的条件时,则判断该左/右机轮存在通道防滑故障,且抑制机轮锁死保护;

步骤7,判断是否解除机轮锁死保护抑制:

当刹车控制器判断防滑故障且抑制机轮锁死保护时,若机轮锁死保护参考速度小于等于机轮锁死保护的工作速度门限值时,解除机轮锁死保护抑制;

步骤8,建立机轮锁死保护模型:

所述建立机轮锁死保护模型的具体过程是:

I确定机轮锁死保护参考速度所涉及各公式中的输入变量和输出变量之间的关系:输入变量为左机轮速度/右机轮速度及左机轮速度/右机轮速度有效性, 所述有效性指步骤2中判断的机轮速度有效或无效;

II判断机轮锁死保护是否激活:

当左机轮速度/右机轮速度和机轮锁死保护参考速度均有效时,则激活机轮锁死保护功能,进入机轮锁死保护的判断逻辑;

III判断机轮锁死保护是否工作:

向AND模块输入三个输入变量和一个输出变量;

以公式(5)和(8)作为第一输入变量的逻辑代码和第二输入变量的逻辑代码的判断条件:VL_w<LWP_ON_SKID_FACTOR*Vlwp_ref    (5)VL_w>LWP_OFF_SKIDFFACTOR*Vlwp_ref    (8)当输入变量满足公式(5)并且不满足公式(8)时,第一输入变量的逻辑代码为1,反之第一输入变量的逻辑代码为0;

当输入变量满足公式(5)并且不满足公式(8)时,并且持续时间小于时间阈值LWP_MAX_DURATION时,第二个输入变量的逻辑代码为1;反之第二个输入变量为0;

以公式(4)作为第三输入变量的逻辑代码的判断条件:Vlwp_ref>Vd    (4)

当输入变量满足公式(4),第三个输入变量的逻辑代码为1;反之,第三个输入变量的逻辑代码为0;

当三个输入变量的逻辑代码均为1,输出变量的逻辑代码亦为1;当三个输入变量的逻辑代码中任一逻辑代码为0,输出变量的逻辑代码亦为0;

当输出变量的逻辑代码为1时,抑制机轮刹车通道的刹车压力,当输出变量的逻辑代为

0时,不抑制机轮刹车通道的刹车压力;

IV判断左机轮刹车通道/右机轮刹车通道是否存在防滑故障:左机轮速度/右机轮速度是否小于LWP_OFF_SKID_FACTOR与以机轮锁死保护参考速度的乘积,且持续时间大于等于时间阈值LWP_MAX_DURATION时,则判断该机轮刹车通道的防滑故障,且抑制该通道的机轮锁死保护功能,直到机轮锁死保护参考速度小于机轮锁死保护的工作速度时,重新激活机轮锁死保护功能,且向飞行员发出警告并显示丧失该通道的防滑功能;

至此,建立了机轮锁死保护功能的模型,用于对防滑失效进行判断。

2.如权利要求1所述飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法,其特征在于,步骤

1中确定机轮锁死保护参考速度时,在飞机着陆刹车时,通过刹车控制器分别获取左机轮速度传感器检测到的左机轮速度VL_w、右机轮速度传感器检测到的右机轮速度VR_w,以及飞机空速管检测到的飞机加速度a。

3.如权利要求1所述飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法,其特征在于,步骤

2中再判断机轮锁死保护参考速度是否有效时,左、右机轮速度传感器的检测范围均为0~

300km/h。

4.如权利要求1所述飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法,其特征在于,步骤

4中在判断是否释放机轮刹车压力时,选取的机轮锁死保护的工作速度门限值Vd为45km/h;

设定所述机轮锁死保护的工作系数LWP_ON_SKID_FACTOR为0.35。

5.如权利要求1所述飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法,其特征在于,步骤

5中在判断是否继续对机轮施加刹车时所选取的机轮锁死保护的退出系数LWP_OFF_SKID_FACTOR为0.7。

6.如权利要求1所述飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法,其特征在于,步骤

6中判断是否有防滑故障:机轮锁死保护的时间阈值ts为2s。

7.如权利要求1所述飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法,其特征在于,步骤

2中,当左/右机轮速度传感器开路时判断该左/右机轮速度无效;当左/右机轮速度传感器短路时判断该左/右机轮速度无效;当左/右机轮速度传感器的检测值不在速度范围内时判断左/右机轮速度无效;反之,则认为左/右机轮速度有效。

8.如权利要求1所述飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法,其特征在于,步骤

8中,通过公式(1)和(2)得到左/右机轮参考速度和左/右机轮参考速度有效性,通过公式(3)得到机轮锁死保护参考速度和机轮锁死保护参考速度有效性;输出变量为左机轮速度/右机轮速度及左机轮速度/右机轮速度有效性,机轮锁死保护参考速度和机轮锁死保护参考速度有效性。

9.如权利要求1所述飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法,其特征在于,步骤

8中所述输入变量为左机轮速度/右机轮速度以及机轮锁死保护参考速度;所述输出变量是用于抑制机轮刹车通道刹车压力的控制信号。

说明书 :

一种飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及飞机刹车控制领域,具体是一种飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法。

背景技术

[0002] 现今大部分民用飞机刹车系统均为数字电传刹车系统,不仅具备刹车功能同时也具有防滑功能,防滑功能包括机轮锁死保护功能和滑移控制功能,其中滑移控制功能采用的是速度差和偏压调节控制的策略,机轮锁死保护功能预防飞机在高速刹车时发生偏航。刹车控制系统主要包括指令传感器、速度传感器、伺服阀、切断阀、控制器等。
[0003] 速度传感器在防滑功能中起到决定性的作用,刹车控制系统根据采集到的机轮速度传感器的信号进行滑移控制以及机轮锁死保护控制,实现飞机防滑功能。但是目前的防滑失效的检测基本是通过速度传感器信号的自检测,对比进行故障判断的,对于通过机轮锁死保护功能进行速度故障的判断比较少。
[0004] 公开号为CN113002802A的发明中公开了一种具有状态输出功能的机轮速度传感器,该发明通过机轮速度传感器的改进,实时监控机轮速度传感器的工作状态,给电子防滑控制器输出机轮速度传感器发送机轮速度传感器的故障,但该发明未考虑机轮速度传感器检测的机轮速度不准确的故障进行判断,在速度传感器检测的机轮速度不准确时,可能造成的机轮爆胎或丧失刹车功能。
[0005] 公开号为CN112622863A的发明中公开了一种飞机防滑刹车系统故障处理方法,该发明通过飞机速度和机轮速度计算机轮打滑量,根据机轮处于的打滑状态,采取对应的故障处理策略,但该发明未对如何判断防滑故障进行定义,没有说明如何判断防滑故障。

发明内容

[0006] 为克服现有技术中存在的无法确定因为机轮速度传感器的检测值不准确以及其他防滑故障造成的机轮爆胎或丧失刹车功能的问题,本发明提供了一种飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法。
[0007] 本发明的具体过程是:
[0008] 步骤1,确定机轮锁死保护参考速度;
[0009] 通过公式(1)计算左机轮参考速度VL_ref,通过公式(2)计算右机轮参考速度VR_ref,通过公式(3)计算机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref:
[0010]
[0011]
[0012] Vlwp_ref=max(VL_ref,VR_ref)   (3)
[0013] 其中,a为飞机加速度,t为时间,Vlwp_ref为机轮锁死保护参考速度,VL_ref为左机轮参考速度,VR_ref为右机轮参考速度, 为左机轮参考速度上一时刻值, 为右机轮参考速度上一时刻值。
[0014] 在飞机着陆刹车时,通过刹车控制器分别获取左机轮速度传感器检测到的左机轮速度VL_w、右机轮速度传感器检测到的右机轮速度VR_w,以及飞机空速管检测到的飞机加速度a。
[0015] 步骤2,判断机轮锁死保护参考速度是否有效:
[0016] 当左/右机轮速度传感器开路时判断该左/右机轮速度无效;当左/右机轮速度传感器短路时判断该左/右机轮速度无效;当左/右机轮速度传感器的检测值不在速度范围内时判断左/右机轮速度无效;反之,则认为左/右机轮速度有效。
[0017] 若左机轮速度VL_w有效,则该左机轮参考速度VL_ref有效的;若左机轮速度VL_w无效,则该左机轮参考速度VL_ref无效。若右机轮速度VR_w有效,则该右机轮参考速度VR_ref有效;若右机轮速度VR_w无效,则该右机轮参考速度VR_ref无效。
[0018] 若左机轮参考速度VL_ref和右机轮参考速度VR_ref均无效,判断机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref无效;反之,判断机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref有效。
[0019] 所述各速度传感器的检测范围均为0~300km/h。
[0020] 步骤3,判断是否激活机轮锁死保护:
[0021] 当满足以下条件时,刹车控制器激活机轮锁死保护:
[0022] 左机轮速度VL_w与机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref均有效时,刹车控制器激活左机轮锁死保护;若左机轮速度VL_w或者机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref无效时,刹车控制器不激活左机轮锁死保护。
[0023] 右机轮速度VR_w与机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref均有效时,激活右机轮锁死保护;若右机轮速度VR_w或者机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref无效时,刹车控制器不激活右机轮锁死保护。
[0024] 步骤4,判断是否释放机轮刹车压力:
[0025] 通过公式(4)和公式(5)判断是否释放左机轮的刹车压力:
[0026] Vlwp_ref>Vd                                (4)
[0027] VL_w
[0028] 其中,Vd为机轮锁死保护的工作的门限值,LWP_ON_SKID_FACTOR为机轮锁死保护工作系数。
[0029] 当满足公式(4)和公式(5)时,刹车控制器释放左机轮的刹车压力:反之,刹车控制器继续对左机轮实施刹车。
[0030] 通过公式(4)和公式(6)判断是否释放右机轮的刹车压力:
[0031] Vlwp_ref>Vd                                (4)
[0032] VR_w
[0033] 当满足公式(4)和公式(6)时,刹车控制器释放右机轮的刹车压力:反之,刹车控制器继续对右机轮实施刹车。
[0034] 在判断是否释放机轮刹车压力时,选取的机轮锁死保护的工作速度门限值Vd为45km/h;设定所述机轮锁死保护的工作系数LWP_ON_SKID_FACTOR为0.35。
[0035] 步骤5,判断是否继续对机轮施加刹车:
[0036] 通过公式(7)和公式(8)判断是否继续对左机轮施加刹车压力:
[0037] Vlwp_ref≤Vd                         (7)
[0038] VL_w>LWP_OFF_SKIDFFACTOR*Vlwp_ref          (8)
[0039] 其中,Vd为机轮锁死保护的工作的门限值,LWP_OFF_SKID_FACTOR为机轮锁死保护退出系数。
[0040] 当满足公式(7)和公式(8)时,刹车控制器继续对左机轮施加刹车;反之,刹车控制器继续释放左机轮的刹车压力。
[0041] 通过公式(7)和公式(9)判断是否继续对右机轮施加刹车:
[0042] VL_w>LWP_OFF_SKID_FACTOR*Vlwp_ref(9)
[0043] 当满足公式(7)和公式(9)时,刹车控制器继续对右左机轮施加刹车;反之,刹车控制器继续释放右机轮的刹车压力。
[0044] 在判断是否继续对机轮施加刹车时,所选取的机轮锁死保护的退出系数LWP_OFF_SKID_FACTOR为0.7。
[0045] 步骤6,判断是否有防滑故障:
[0046] 当满足以下条件时,刹车控制器判断左/右机轮机轮通道防滑故障:当刹车控制器判断满足步骤4且持续时间阈值ts,并且刹车控制器判断不满足步骤5中继续对左/右机轮施加刹车的条件时,则判断该左/右机轮通道防滑故障,且抑制机轮锁死保护。
[0047] 所述机轮锁死保护的时间阈值ts为2s。
[0048] 步骤7,判断是否解除机轮锁死保护抑制:
[0049] 当刹车控制器判断防滑故障且抑制机轮锁死保护时,若机轮锁死保护参考速度小于等于机轮锁死保护的工作速度门限值时,解除机轮锁死保护抑制。
[0050] 步骤8,建立机轮锁死保护模型:
[0051] 所述建立机轮锁死保护模型的具体过程是:
[0052] I确定机轮锁死保护参考速度所涉及各公式中的输入变量和输出变量之间的关系:
[0053] 输入变量为左机轮速度/右机轮速度及有左机轮速度/右机轮速度效性。所述有效性指步骤2判断的机轮速度有效或无效。
[0054] 通过公式(1)和(2)得到左/右机轮参考速度和左/右机轮参考速度有效性,通过公式(3)得到机轮锁死保护参考速度和机轮锁死保护参考速度有效性。输出变量为左机轮速度/右机轮速度及左机轮速度/右机轮速度有效性,机轮锁死保护参考速度和机轮锁死保护参考速度有效性。
[0055] II判断机轮锁死保护是否激活:
[0056] 当左机轮速度/右机轮速度和机轮锁死保护参考速度均有效时,则激活机轮锁死保护功能,进入机轮锁死保护的判断逻辑。
[0057] III判断机轮锁死保护是否工作:
[0058] 向AND模块输入三个输入变量和一个输出变量;所述输入变量为左机轮速度/右机轮速度以及机轮锁死保护参考速度;所述输出变量是用于抑制机轮刹车通道刹车压力的控制信号。
[0059] 以公式(5)和(8)作为第一输入变量的逻辑代码和第二输入变量的逻辑代码的判断条件:
[0060] VL_w
[0061] VL_w>LWP_OFF_SKIDFFACTOR*Vlwp_ref         (8)
[0062] 当输入变量满足公式(5)并且不满足公式(8)时,第一输入变量的逻辑代码为1,反之第一输入变量的逻辑代码为0。
[0063] 当输入变量满足公式(5)并且不满足公式(8)时,并且持续时间小于时间阈值LWP_MAX_DURATION时,第二个输入变量的逻辑代码为1;反之第二个输入变量为0。
[0064] 以公式(4)作为第三输入变量的逻辑代码的判断条件:
[0065] Vlwp_ref>Vd             (4)
[0066] 当输入变量满足公式(4),第三个输入变量的逻辑代码为1;反之,第三个输入变量的逻辑代码为0。
[0067] 当三个输入变量的逻辑代码均为1,输出变量的逻辑代码亦为1。当三个输入变量的逻辑代码中任一逻辑代码为0,输出变量的逻辑代码亦为0。
[0068] 当输出变量的逻辑代码为1时,抑制机轮刹车通道的刹车压力,当输出变量的逻辑代为0时,不抑制机轮刹车通道的刹车压力。
[0069] IV判断左机轮刹车通道/右机轮刹车通道是否存在防滑故障:
[0070] 左机轮速度/右机轮速度是否小于LWP_OFF_SKID_FACTOR与以机轮锁死保护参考速度的乘积,且持续时间大于等于时间阈值LWP_MAX_DURATION时,则判断该机轮刹车通道的防滑故障,且抑制该通道的机轮锁死保护功能,直到机轮锁死保护参考速度小于机轮锁死保护的工作速度时,重新激活机轮锁死保护功能,且向飞行员发出警告并显示丧失该通道的防滑功能。
[0071] 至此,建立了机轮锁死保护功能的模型,用于对防滑失效进行判断。
[0072] 与现有技术相比,本发明的优点在于:
[0073] 通过左机轮速度和右机轮速度的比例,当两个机轮速度比例大时,释放低速机轮的刹车压力,避免因为两个机轮的速度差大引起的飞机偏航,同时,考虑低速机轮释放刹车压力后,机轮会快速起转继续实施刹车,如果2s后机轮仍没有起转,判断机轮刹车通道的防滑故障,当发生防滑故障后抑制机轮锁死保护直到再次重新启动后,并向飞行员提供警告以及显示,防止因机轮锁死保护功能持续工作而丧失刹车功能,提高了机轮刹车系统的可用性5%,并且避免了因防滑故障可能造成的机轮爆胎,降低了机轮的爆胎可能性8%;且本发明提供了一种机轮锁死保护的建模仿真方法,对机轮锁死保护功能进行仿真验证。且该功能的检测及实现不需要增加刹车控制系统的其他硬件,成本较低。

附图说明

[0074] 图1是本发明技术方案的示意图。
[0075] 图2是本发明飞机防滑失效机轮锁死保护的仿真工作模型。
[0076] 图3是本发明的流程图。

具体实施方式

[0077] 本实施例提供了一种飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法,具体过程是:
[0078] 步骤1,确定机轮锁死保护的参考速度:
[0079] 所述的机轮锁死保护是指飞机两个起落架的机轮速度比例超过35%时,则释放低速机轮的刹车压力,使低速机轮重新起转,避免飞机因为两个起落架的机轮速度不一致导致偏航或对起落架造成损害。
[0080] 确定所述机轮锁死保护的参考速度时,在飞机着陆刹车时通过刹车控制器分别获取左机轮速度传感器检测到的左机轮速度VL_w、右机轮速度传感器检测到的右机轮速度VR_w,以及飞机空速管检测到的飞机加速度a。
[0081] 通过公式(1)计算左机轮参考速度VL_ref,通过公式(2)计算右机轮参考速度VR_ref,通过公式(3)计算机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref:
[0082]
[0083]
[0084] Vlwp_ref=max(VL_ref,VR_ref)   (3)
[0085] 其中,a为飞机加速度,t为时间,Vlwp_ref为机轮锁死保护参考速度,VL_ref为左机轮参考速度,VR_ref为右机轮参考速度, 为左机轮参考速度上一时刻值, 为右机轮参考速度上一时刻值。
[0086] 步骤2,判断机轮锁死保护参考速度是否有效:
[0087] 满足以下任一条件时,判断机轮速度无效:
[0088] 当左/右机轮速度传感器开路时判断该左/右机轮速度无效;当左/右机轮速度传感器短路时判断该左/右机轮速度无效;当左/右机轮速度传感器的检测值不在速度范围内时判断左/右机轮速度无效;反之,则认为左/右机轮速度有效。
[0089] 若左机轮速度VL_w有效,则该左机轮参考速度VL_ref有效的;若左机轮速度VL_w无效,则该左机轮参考速度VL_ref无效。若右机轮速度VR_w有效,则该右机轮参考速度VR_ref有效;若右机轮速度VR_w无效,则该右机轮参考速度VR_ref无效。
[0090] 若左机轮参考速度VL_ref和右机轮参考速度VR_ref均无效,判断机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref无效;反之,判断机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref有效。
[0091] 本实施例中,所述各速度传感器的检测范围均为0~300km/h。
[0092] 步骤3,判断是否激活机轮锁死保护:
[0093] 当满足以下条件时,刹车控制器激活机轮锁死保护:
[0094] 左机轮速度VL_w与机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref均有效时,刹车控制器激活左机轮锁死保护;若左机轮速度VL_w或者机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref无效时,刹车控制器不激活左机轮锁死保护。
[0095] 右机轮速度VR_w与机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref均有效时,激活右机轮锁死保护;若右机轮速度VR_w或者机轮锁死保护参考速度Vlwp_ref无效时,刹车控制器不激活右机轮锁死保护。
[0096] 步骤4,判断是否释放机轮刹车压力:
[0097] 当满足以下条件时,刹车控制器释放机轮的刹车压力:
[0098] 机轮锁死保护参考速度大于机轮锁死保护的工作速度门限值Vd。并且左机轮速度小于机轮锁死保护工作系数LWP_OFF_SKID_FACTOR与机轮锁死保护参考速度的乘积时,刹车控制器释放左机轮的刹车压力;反之,刹车控制器继续对左机轮施加刹车。
[0099] 通过公式(4)和公式(5)判断是否释放左机轮的刹车压力:
[0100] Vlwp_ref>Vd                               (4)
[0101] VL_w
[0102] 其中,Vd为机轮锁死保护的工作的门限值,LWP_ON_SKID_FACTOR为机轮锁死保护工作系数。
[0103] 当满足以下条件时,刹车控制器释放右机轮的刹车压力:
[0104] 若机轮锁死保护的参考速度大于机轮锁死保护的工作速度门限值Vd,并且右机轮速度小于机轮锁死保护工作系数与机轮锁死保护参考速度的乘积时,刹车控制器释放右机轮的刹车压力;反之,刹车控制器继续对右机轮施加刹车。
[0105] 通过公式(4)和公式(6)判断是否释放右起落架机轮的刹车压力:
[0106] Vlwp_ref>Vd                               (4)
[0107] VR_w
[0108] 本实施例中选取的机轮锁死保护的工作速度门限值Vd为45km/h;设定所述机轮锁死保护的工作系数LWP_ON_SKID_FACTOR为0.35。
[0109] 步骤5,判断是否继续对机轮施加刹车:
[0110] 当满足以下任一条件时,刹车控制器继续对左机轮施加刹车:
[0111] 若机轮锁死保护参考速度小于等于机轮锁死保护的工作速度门限值Vd,或者左机轮速度大于机轮锁死保护退出系数与机轮锁死保护参考速度的乘积时,刹车控制器继续对左机轮施加刹车;反之,刹车控制器继续释放左起落架机轮的刹车压力。
[0112] 通过公式(7)和公式(8)判断是否继续对左机轮施加刹车压力:
[0113] Vlwp_ref≤Vd                     (7)
[0114] VL_w>LWP_OFF_SKIDFFACTOR*Vlwp_ref         (8)
[0115] 其中,Vd为机轮锁死保护的工作的门限值,LWP_OFF_SKID_FACTOR为机轮锁死保护退出系数。
[0116] 当满足以下任一条件时,刹车控制器继续对右机轮施加刹车:
[0117] 若机轮锁死保护参考速度小于等于机轮锁死保护的工作速度门限值Vd,或者右机轮速度大于机轮锁死保护退出系数LWP_OFF_SKID_FACTOR与机轮锁死保护参考速度的乘积时,刹车控制器继续对右机轮施加刹车;反之,刹车控制器继续释放右机轮的刹车压力。
[0118] 通过公式(7)和公式(9)判断是否继续对右机轮施加刹车:
[0119] VL_w>LWP_OFF_SKID_FACTOR*Vlwp_ref      (9)
[0120] 本实施例中选取的机轮锁死保护的退出系数LWP_OFF_SKID_FACTOR为0.7。
[0121] 步骤6,判断是否防滑故障:
[0122] 当满足以下条件时,刹车控制器判断左机轮机轮通道防滑故障:当刹车控制器判断满足步骤4,并且持续时间阈值ts后,并且刹车控制器判断不满足步骤5中继续对左机轮施加刹车的条件时,则认为左机轮通道防滑故障,且抑制机轮锁死保护。
[0123] 当满足以下条件时,刹车控制器判断右机轮通道防滑故障:
[0124] 当刹车控制器判断满足步骤4释放右机轮释放刹车压力,持续时间阈值ts后,并且刹车控制器判断不满足步骤5中继续对右机轮施加刹车的条件时,则认为右机轮通道防滑故障,且抑制机轮锁死保护。
[0125] 本实施例选取的机轮锁死保护的时间阈值ts为2s。
[0126] 步骤7,判断是否解除机轮锁死保护抑制:
[0127] 当刹车控制器判断防滑故障且抑制机轮锁死保护时,若机轮锁死保护参考速度小于等于机轮锁死保护的工作速度门限值时,解除机轮锁死保护抑制。
[0128] 步骤8,建立机轮锁死保护模型:
[0129] 根据步骤1到步骤7所建立的机轮锁死保护功能的逻辑以及方程,利用MATLAB仿真计算软件,在Simulink环境下,以机轮速度信号和加速度信号为输入值,进行参考速度以及机轮锁死保护的参考速度,根据机轮锁死保护的参考速度判断机轮锁死保护是否激活或退出输出对应的刹车压力;判断机轮锁死保护工作的时间是否超过门限值,若超过就判断该通道的防滑故障,并抑制机轮锁死保护功能直到机轮锁死保护的参考速度下降到机轮锁死保护的工作门限值解除抑制。
[0130] 所述建立机轮锁死保护模型的具体过程是:
[0131] I确定机轮锁死保护参考速度所涉及公式(1)~(3)中的输入变量和输出变量之间的关系:
[0132] 输入变量为左机轮速度值/右机轮速度值及有效性。所述有效性指步骤2判断的机轮速度值有效或无效,通过公式(1)和(2)得到左/右机轮参考速度和左/右机轮参考速度有效性,通过公式(3)得到机轮锁死保护参考速度和机轮锁死保护参考速度有效性。输出变量为左机轮速度/右机轮速度及左机轮速度/右机轮速度有效性,机轮锁死保护参考速度和机轮锁死保护参考速度有效性。
[0133] II判断机轮锁死保护是否激活:
[0134] 左机轮速度/右机轮速度和机轮锁死保护参考速度的有效性均为有效时,则机轮锁死保护能够正常工作,进入机轮锁死保护的工作模型。
[0135] III判断机轮锁死保护是否工作:
[0136] 如图2所示,向AND模块输入三个输入变量和一个输出变量;所述输入变量为左机轮速度/右机轮速度以及机轮锁死保护参考速度;所述输出变量是用于抑制机轮刹车通道刹车压力的控制信号。
[0137] 以公式(5)和(8)作为第一输入变量的逻辑代码和第二输入变量的逻辑代码的判断条件:
[0138] VL_w
[0139] VL_w>LWP_OFF_SKIDFFACTOR*Vlwp_ref         (8)
[0140] 当输入变量满足公式(5)并且不满足公式(8)时,第一输入变量的逻辑代码为1,反之第一输入变量的逻辑代码为0。
[0141] 当输入变量满足公式(5)并且不满足公式(8)时,并且持续时间小于时间阈值LWP_MAX_DURATION时,第二个输入变量的逻辑代码为1;反之第二个输入变量为0。
[0142] 以公式(4)作为第三输入变量的逻辑代码的判断条件:
[0143] Vlwp_ref>Vd           (4)
[0144] 当输入变量满足公式(4),第三个输入变量的逻辑代码为1;反之,第三个输入变量的逻辑代码为0。
[0145] 当三个输入变量的逻辑代码均为1,输出变量的逻辑代码亦为1。当三个输入变量的逻辑代码中任一逻辑代码为0,输出变量的逻辑代码亦为0。
[0146] 当输出变量的逻辑代码为1时,抑制机轮刹车通道的刹车压力,当输出变量的逻辑代为0时,不抑制机轮刹车通道的刹车压力。
[0147] IV判断左机轮刹车通道/右机轮刹车通道是否防滑故障:
[0148] 如图2所示左机轮速度/右机轮速度是否小于LWP_OFF_SKID_FACTOR与机轮锁死保护参考速度的乘积,且持续时间大于等于时间阈值LWP_MAX_DURATION时,则判断该机轮刹车通道的防滑故障,且抑制该通道的机轮锁死保护功能,直到机轮锁死保护参考速度小于机轮锁死保护的工作速度时,重新激活机轮锁死保护功能,且向飞行员发出警告并显示丧失该通道的防滑功能。
[0149] 其中,时间阈值LWP_MAX_DURATION为2s。
[0150] 通过显示器仿真模块采集机轮锁死保护功能的激活状态以及故障状态这两个值。
[0151] 至此,完成了用于对防滑失效进行判断的机轮锁死保护功能的模型。