本發(fā)明屬于航空，尤其涉及一種剎車壓力的閉環(huán)控制方法。

背景技術(shù)：

1、目前，剎車壓力均為開環(huán)控制，在檢查剎車壓力時(shí)因進(jìn)油壓力波動、回油壓力波動、指令傳感器輸出誤差、防滑剎車控制單元誤差、壓力傳感器誤差、液壓伺服閥壓力震蕩等原因，導(dǎo)致剎車壓力很難滿足使用要求，尤其是更換液壓伺服閥費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重影響部隊(duì)使用和維護(hù)操作。

2、現(xiàn)有的機(jī)輪剎車系統(tǒng)所有的壓力控制均為為開環(huán)控制。控制方式如下所示：在飛機(jī)著陸瞬間，飛行員用力踩踏剎車膠等機(jī)構(gòu)，腳蹬機(jī)構(gòu)帶動下方傳動機(jī)構(gòu)，推動指令傳感器形成發(fā)生變化，輸出與行程一一對應(yīng)的電壓信號；電壓信號輸出至防滑控制單元，防滑控制單元將指令信號由交流電壓轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的直流電壓，按照一定比例轉(zhuǎn)化成對應(yīng)剎車電流到液壓伺服閥，液壓伺服閥接收到固定的剎車電流，將之轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的剎車壓力，而后啟動剎車裝置的上活塞，壓緊剎車盤實(shí)施剎車，壓力傳感器安裝在剎車裝置上，將剎車腔的剎車壓力轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的環(huán)形電流(4-20)ma,,對應(yīng)(0-35)mpa剎車壓力，轉(zhuǎn)換完成后發(fā)送到防滑剎車控制單元，防滑控制單元將壓力傳感器的環(huán)形電流轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的剎車壓力，按照既定的通訊協(xié)議將壓力轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并送顯到上位機(jī)，在飛行員駕駛艙顯示，方便飛行員查看具體剎車壓力，以便開展相關(guān)操作。缺點(diǎn)是剎車壓力的輸出沒有任何反饋裝置，為開環(huán)控制，就是剎車壓力僅和伺服閥接收的控制電流有關(guān)，大小和電流成正比，不會因?yàn)檩敵鰤毫Σ环霞夹g(shù)要求而改變剎車電流，因?yàn)橄到y(tǒng)或者產(chǎn)品自身的原理及產(chǎn)品的瞬態(tài)特性等原因，經(jīng)常出現(xiàn)剎車壓力無法滿足當(dāng)剎車壓力不能滿足單側(cè)或者雙側(cè)剎車壓力要求或者因?yàn)閴毫栴}引起的故障導(dǎo)致維護(hù)困難，需要更換對應(yīng)的產(chǎn)品，在機(jī)上更換液壓伺服閥以后重新進(jìn)行壓力測試，需要飛機(jī)進(jìn)行通電通壓，起落架收放等工作，同時(shí)還要對液壓伺服閥的管路放氣，操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，浪費(fèi)資源不說，還需要花費(fèi)大量時(shí)間，嚴(yán)重影響部隊(duì)的使用維護(hù)，不利于戰(zhàn)時(shí)的緊急出動。

3、目前很多機(jī)型裝配的液壓伺服閥均為上述方案，每年因?yàn)樗欧y壓力故障出現(xiàn)了眾多問題，伺服閥故障占整個(gè)剎車系統(tǒng)故障的60％以上，急需進(jìn)行完善和修改。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)操作的缺陷或問題，本發(fā)明的目的在于提供一種剎車壓力的閉環(huán)控制方法。

2、所述剎車壓力的閉環(huán)控制方法，包括以下步驟：

3、步驟1，根據(jù)機(jī)輪剎車系統(tǒng)的技術(shù)要求，計(jì)算并設(shè)定指令傳感器輸出電壓和剎車壓力的對應(yīng)曲線；對應(yīng)曲線接受式如下式(1):

4、y＝2.065x-0.116......(1),

5、其中,y軸為壓力，x軸為指令電壓；

6、步驟2，設(shè)定液壓伺服的死區(qū)電流的中值區(qū)間為0.8-1.2ma，指令傳感器電子零位電壓的中值區(qū)間為0.28-0.42ma，為指令傳感器輸出電壓和剎車壓力的對應(yīng)曲線的起點(diǎn)；

7、步驟3，設(shè)定壓力閉環(huán)進(jìn)入的初始條件，在此，實(shí)際操作中，剎車壓力的響應(yīng)時(shí)間為不大于250ms、整體頻率不超過5赫茲，需要將指令傳感器輸出幅值進(jìn)行封頂設(shè)置，防止進(jìn)行剎車壓力判斷的過程中，剎車電流不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致控制單元采集的剎車壓力出現(xiàn)虛假變化成分，導(dǎo)致剎車壓力調(diào)節(jié)不穩(wěn)定，設(shè)置調(diào)節(jié)周期為大于等于0.3秒以上；

8、將指令傳感器的額定輸出行程16mm作為輸出封頂?shù)男谐?，理論上對?yīng)的4.48伏的輸出電壓作為指令傳感器輸出的最高電壓，指令傳感器輸出電壓大于等于1.2伏作為開始進(jìn)入剎車壓力閉環(huán)的條件；

9、當(dāng)進(jìn)入剎車系統(tǒng)壓力閉環(huán)操作時(shí)，開展壓力閉環(huán)操作，延時(shí)采集壓力時(shí)間為0.3s，以此為周期循環(huán)判斷；

10、步驟4，通過pid算法對剎車壓力進(jìn)行控制，如下式(2)：

11、

12、io-out＝io+u(x)......(3)，

13、其中：輸入量為rin(t)，為理論計(jì)算的預(yù)定值；輸出量為rout(t)，為實(shí)際測量的數(shù)值；偏差量為er(t)＝rin(t)-rout(t)，為理論值和實(shí)際值的偏差；io-out為最終的輸出電流，io為未調(diào)節(jié)前輸出電流，u(x)為補(bǔ)償電流；

14、通過pid算法對剎車壓力進(jìn)行控制，將額定控制的剎車壓力和實(shí)際剎車壓力做差，作為比例信號，將比例信號的信號進(jìn)行累加，作為積分信號，將相連兩拍的誤差信號做差作為微分信號，確保輸出剎車壓力的穩(wěn)定性，使剎車壓力穩(wěn)定在額定剎車壓力范圍；

15、步驟5，剎車壓力閉環(huán)在原有開環(huán)的基礎(chǔ)上進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，在沒有主剎車、起飛線剎車、收起落架剎的情況下，補(bǔ)償電流清零；存在防滑電流的時(shí)候，補(bǔ)償電流清零；主剎車和起飛線剎車同時(shí)有效，起飛線剎車接觸后0.5秒內(nèi)補(bǔ)償電流清零；壓力傳感器故障時(shí)對應(yīng)的通道補(bǔ)償電流清零。

16、進(jìn)一步的，步驟2中，所述設(shè)定液壓伺服的死區(qū)電流的中值為1.0ma，所述設(shè)定的指令傳感器電子零位電壓的中值為0.82mv。

17、本發(fā)明所述方法與本技術(shù)領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)相比較具有如下的有益效果：

18、1.本發(fā)明所述剎車壓力的閉環(huán)控制方法，能夠確保剎車壓力輸出的穩(wěn)定性，防止飛機(jī)地面檢查時(shí)剎車壓力不穩(wěn)定，保證飛機(jī)在靜態(tài)檢查時(shí)壓力指標(biāo)的符合性，減少因壓力偏大導(dǎo)致的指標(biāo)不合格或者故障，嚴(yán)重影響飛機(jī)的使用和機(jī)務(wù)的維護(hù)工作。

19、2.本發(fā)明所述剎車壓力的閉環(huán)控制方法，在現(xiàn)有通用技術(shù)方案的基礎(chǔ)上引進(jìn)了壓力信號，對壓力信號和對應(yīng)的剎車電流信號進(jìn)行對比，而后按照pid控制算法，實(shí)施一定的電流補(bǔ)償，使剎車壓力和剎車指令形成一一對應(yīng)，減少了中間剎車電流和剎車壓力一一對應(yīng)的環(huán)節(jié)，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和合格率，大大提高了系統(tǒng)使用舒適度，節(jié)省了飛機(jī)使用維護(hù)的時(shí)間，提高了系統(tǒng)的機(jī)動性，減少了液壓伺服閥故障率

技術(shù)特征：

1.一種剎車壓力的閉環(huán)控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.按照權(quán)利要求1所述剎車壓力的閉環(huán)控制方法，其特征在于，步驟2中，所述設(shè)定液壓伺服的死區(qū)電流的中值為1.0ma，所述設(shè)定的指令傳感器電子零位電壓的中值為0.82mv。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種剎車壓力的閉環(huán)控制方法，包括以:步驟1，根據(jù)機(jī)輪剎車系統(tǒng)的技術(shù)要求，計(jì)算并設(shè)定指令傳感器輸出電壓和剎車壓力的對應(yīng)曲線；步驟2，設(shè)定液壓伺服的死區(qū)電流的中值區(qū)間為0.8?1.2mA，指令傳感器電子零位電壓的中值區(qū)間為0.78?0.86mV，為指令傳感器輸出電壓和剎車壓力的對應(yīng)曲線的起點(diǎn)；步驟3，設(shè)定壓力閉環(huán)進(jìn)入的初始條件等步驟。本發(fā)明所述剎車壓力的閉環(huán)控制方法與本技術(shù)領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)相比較的優(yōu)越技術(shù)效果在于：所述剎車壓力的閉環(huán)控制方法能夠確保剎車壓力輸出的穩(wěn)定性，防止飛機(jī)地面檢查時(shí)剎車壓力不穩(wěn)定，保證飛機(jī)在靜態(tài)檢查時(shí)壓力指標(biāo)的符合性，減少因壓力偏大導(dǎo)致的指標(biāo)不合格或者故障，嚴(yán)重影響飛機(jī)的使用和機(jī)務(wù)的維護(hù)工作。

技術(shù)研發(fā)人員：張?zhí)礻J,王連波,王曉楠,李廷,宋玨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京北摩高科摩擦材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18