一種剎車系統(tǒng)剎車壓力校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛機數(shù)字電傳剎車系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是一種剎車系統(tǒng)剎車壓力校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字電傳防滑剎車系統(tǒng)中的防滑剎車控制盒接收剎車指令傳感器輸出的剎車指令信號，防滑剎車控制盒對剎車指令信號進行處理后輸出控制電流驅(qū)動電液壓力伺服閥，電液壓力伺服閥輸出與防滑剎車控制盒輸出的控制電流相對應(yīng)的剎車壓力P。
[0003]防滑剎車控制盒輸出控制電流信號由公式(I)確定:
[0004]If = K2 (Vs-VsO-Vf)+Ifo Vs〉Vso
[0005]If=Ifo Vs < Vs0(I)
[0006]公式中:If是防滑剎車控制盒輸出控制電流；
[0007]K2是防滑剎車控制盒電壓電流增益;Vs是剎車指令電壓信號;Vsq是剎車指令電壓信號靜態(tài)值;Ifo是電液壓力伺服閥死區(qū)電流;Vf是防滑電壓信號。
[0008]電液壓力伺服閥輸出的剎車壓力P由公式(2)確定:
[0009]P=Ki(If-1fo)+Po (2)
[0010]公式中=K1是電液壓力伺服閥壓力電流增益;Po是防滑剎車系統(tǒng)回油壓力;P是電液壓力伺服閥輸出壓力。
[0011]電液壓力伺服閥輸出的壓力由公式(2)確定。
[0012]由于電液壓力伺服閥是一種精密液壓元件，受環(huán)境溫度、油液溫度、油液污染度等因素影響，實際壓力電流曲線是一簇曲線。電液壓力伺服閥死區(qū)電流(IR))、電液壓力伺服閥壓力電流增益(K1)等參數(shù)變化，飛機剎車系統(tǒng)回油壓力(Po)變化造成壓力異常，機輪剎車力矩差異，影響飛機剎車和航向。造成飛機深打滑、爆胎、偏航，甚至沖出跑道。
[0013]在公告號為CN202624192U的實用新型專利中，公開了 “一種飛機防滑剎車控制系統(tǒng)”，提出一種通過將壓力傳感器信號反饋到防滑剎車控制盒，減少電液壓力伺服閥零偏造成的誤差，提高了飛機防滑剎車控制精度。但該實用新型只是把系統(tǒng)連接起來，即沒有把控制精度量化，更沒有提出剎車系統(tǒng)剎車壓力校正方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的無剎車系統(tǒng)剎車壓力校正的不足，本發(fā)明提出了一種剎車系統(tǒng)剎車壓力校正方法。
[0015]本發(fā)明的具體過程是:
[0016]步驟一、確定防滑剎車系統(tǒng)回油壓力Po
[0017]飛機剎車系統(tǒng)的回油壓力不大于2MPa。
[0018]步驟二、確定電液壓力伺服閥壓力增益K1和死區(qū)電流Ifo
[0019]根據(jù)確定的回油壓力后根據(jù)公式(3)確定電液壓力伺服閥壓力增益仏和死區(qū)電流Ifo:
[0020] P0 = KiIfo (3)
[0021 ]步驟三、確定防滑剎車控制盒輸出的控制電流If
[0022]根據(jù)飛機對防滑剎車系統(tǒng)剎車性能的要求確定防滑剎車系統(tǒng)輸出的剎車壓力，當防滑剎車系統(tǒng)回油壓力Po、電液壓力伺服閥壓力增益K1和死區(qū)電流Ifo確定后，通過公式(2)確定防滑剎車控制盒輸出的控制電流If。
[0023]P=Ki(If-1fo)+Po (2)
[0024]飛機防滑剎車系統(tǒng)剎車壓力P=lOMPa，防滑電壓信號Vf電壓為OV?3.6V，剎車指令電壓信號Vs= 1.8V?5.4V。
[0025]當飛行員沒有踩剎車腳蹬時，剎車指令電壓信號Vs= 1.8V;當飛行員把剎車腳蹬踩到底時，剎車指令電壓信號Vs = 5.4V。
[0026]步驟四、確定防滑剎車控制盒電壓電流增益1(2
[0027]根據(jù)確定的防滑剎車控制盒輸出的控制電流If和死區(qū)電流IFQ，通過公式(I)確定防滑剎車控制盒電壓電流增益K2。
[0028]防滑剎車控制盒輸出控制電流:
[0029]If = K2 (Vs-VsO-Vf)+Ifo Vs > Vs0
[0030]If=Ifo Vs < Vs0(I)
[0031]公式(I)中，K2是防滑剎車控制盒電壓電流增益;Vs是剎車指令電壓信號;VsQ是剎車指令電壓信號靜態(tài)值;Ifo是電液壓力伺服閥死區(qū)電流;Vf是防滑電壓信號。
[0032]步驟五、確定電液壓力伺服閥輸出的剎車壓力對應(yīng)的電壓信號Vp
[0033]壓力傳感器輸出的電流信號經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電壓信號Vp并輸入防滑剎車控制盒，電壓信號Vp的轉(zhuǎn)換方法見公式(4)。
[0034]Vp = K3 (Ip-1p0)+Vp0 IP>IPo
[0035]Vpo = K3Ipo Ip=<Ipo(4)
[0036]公式中:IP是壓力傳感器輸出電流信號;VP是電液壓力伺服閥輸出的剎車壓力對應(yīng)的電壓信號；IPQ是剎車壓力不大于1.2MPa時壓力傳感器輸出的電流信號;Vpq是剎車壓力不大于1.2MPa時電壓信號;K3是通過電流電壓轉(zhuǎn)換器將壓力傳感器輸出電流信號^轉(zhuǎn)換成電液壓力伺服閥輸出的剎車壓力對應(yīng)的電壓信號Vp的放大增益。
[0037]電液壓力伺服閥輸出IOMPa剎車壓力時，壓力傳感器輸出電流信號IP = 1.4mA。電流電壓轉(zhuǎn)換器電流/電壓增益Κ3 = 250 Ω。電流電壓轉(zhuǎn)換器輸出電壓信號￥[) = 2.65￥。
[0038]步驟六、根據(jù)壓力信號確定實際的剎車指令轉(zhuǎn)換增益K4:
[0039]當飛行員剎車腳蹬踩到底時，剎車指令傳感器輸出的剎車指令電壓信號1= 1.8乂?5.4V，剎車指令電壓信號對應(yīng)的剎車壓力為OMPa?I OMPa ；壓力傳感器檢測OMPa?I OMPa的剎車壓力，電流電壓轉(zhuǎn)換器把壓力傳感器輸出的電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，電流電壓轉(zhuǎn)換器輸出電壓Vp= IV?2.65V。
[0040]公式(5)給出實際剎車壓力對應(yīng)的剎車指令電壓信號:
[0041]Vsp = K4(Vp-Vp0)+Vspo Vp > Vp0
[0042]VspO = VsO Vp= < Vp0(5)
[0043]公式中:VSP是實際剎車壓力對應(yīng)的指令;Vspq是剎車壓力不大于1.2MPa時剎車壓力對應(yīng)的指令信號;K4是實際剎車壓力對應(yīng)剎車指令轉(zhuǎn)換增益。
[0044]確定的指令信號最小值為Vspq=1.8V，最大值為5.4V。剎車壓力OMPa?1MPa時;對應(yīng)的電流電壓轉(zhuǎn)換器輸出的電壓是IV?2.65V;
[0045]當防滑剎車系統(tǒng)輸出的剎車壓力P= 1MPa時，電流電壓轉(zhuǎn)換器輸出電壓Vp =2.65V。當防滑剎車系統(tǒng)輸出的剎車壓力不大于1.2MPa時，電流電壓轉(zhuǎn)換器輸出電壓Vp0 =IV。
[0046]步驟七、確定剎車壓力相對誤差ΛΡ
[0047]所述的剎車壓力相對誤差ΛΡ是轉(zhuǎn)換的電壓信號與指令傳感器輸出的電壓信號的差值;過公式(6)確定剎車壓力誤差。
[0048]Ap=(Vs-Vsp)/Vs = 1-VSP/VS (6)
[0049]公式中:1是剎車指令電壓信號;Vsp是輸出剎車壓力對應(yīng)的實際指令信號；ΛΡ是剎車壓力誤差。
[0050]步驟八、確定剎車壓力校正后防滑剎車控制盒輸出的剎車壓力控制電流If1
[0051]通過公式(7)確定剎車壓力校正后防滑剎車控制盒輸出的剎車壓力控制電流IF1。
[0052]Ifi = K2(1+Ap)(Vs-Vs0-Vf)+If0 Vs > Vs0
[0053]Ifi = Ifo Vs < Vs0(7)
[0054]根據(jù)步驟七確定剎車壓力相對誤差ΛΡ，防滑剎車控制盒根據(jù)剎車壓力相對誤差Λρ調(diào)整防滑剎車控制盒輸出的電液壓力伺服閥控制電流If1，電液壓力伺服閥根據(jù)防滑剎車控制盒輸出的伺服閥控制電流In輸出剎車壓力P1，從而實現(xiàn)了壓力校正。
[0055]步驟九、確定壓力校正后電液壓力伺服閥輸出剎車壓力P1
[0056]根據(jù)防滑剎車控制盒壓力校正后輸出的剎車壓力控制電流，通過公式(2)確定剎車壓力。
[0057]本發(fā)明將實測的機輪剎車壓力信號和剎車指令信號輸入到防滑剎車控制盒，防滑剎車控制盒按照壓力校正方法輸出電流信號驅(qū)動電液壓力伺服閥輸出剎車壓力，完成壓力校正，彌補剎車指令與剎車壓力之間的偏差，提高剎車系統(tǒng)剎車壓力與剎車指令的一致性，提高剎車系統(tǒng)控制精度。
[0058]某飛機防滑剎車系統(tǒng)由于電液壓力伺服閥性能不穩(wěn)定，防滑剎車系統(tǒng)輸出的剎車壓力超出剎車壓力偏差要求±0.5MPa。當該剎車控制系統(tǒng)引入了壓力校正，通過壓力校正可將各通道機輪剎車壓力偏差校正到±0.25MPa內(nèi)，滿足飛機防滑剎車系統(tǒng)設(shè)計要求。
[0059]本發(fā)明以剎車指令信號1確定的剎車壓力為基準剎車壓力;通過對防滑剎車系統(tǒng)剎車壓力進行檢測，得到防滑剎車系統(tǒng)輸出的機輪剎車壓力，并把檢測結(jié)果輸出到防滑剎車控制盒，基準剎車壓力與防滑剎車系統(tǒng)輸出的剎車壓力進行比較、綜合控制后再輸出壓力校正后的剎車指令信號，通過這個壓力校正后的指令信號控制電液壓力伺服閥輸出剎車壓力，實現(xiàn)剎車壓力校正，從而減小基準剎車壓力與實際剎車壓力之間的差值，同時減小飛機兩側(cè)機輪實際剎車壓力之間的壓力差值。通過剎車壓力校正的方法使飛機左機輪的剎車壓力和右機輪的剎車壓力一致，使飛機防滑剎車系統(tǒng)剎車壓力與防滑剎車控制盒輸出的控制電流一致，防止飛機偏航、甚至偏出跑道，保證飛機剎車安全。
[0060]具體實施方法
[0061 ]本實施例是根據(jù)某飛機防滑剎車系統(tǒng)剎車壓力要求值為10±0.5MPa而提出的壓力校正方法。通過壓力校正把防滑剎車系統(tǒng)機輪剎車壓力偏差控制在±0.25MPa內(nèi)，保證飛機航向，避免偏航，滿足飛機剎車距離要求。
[0062]本實施例的具體如下:
[0063]步驟一、確定防滑剎車系統(tǒng)回油壓力Po
[0064]飛機剎車系統(tǒng)的回油壓力是飛機液壓系統(tǒng)增壓油箱的壓力，一般不大于2MPa。
[0065]步驟二、確定電液壓力伺服閥壓力增益K1和死區(qū)電流Ifo
[0066]系統(tǒng)給出回油壓力后根據(jù)公式(3)確定電液壓力伺服閥壓力增益仏和死區(qū)電流Ifo:
[0067]P0 = KiIfo(3)
[0068]本實施例中K1 = OlMPaAiA,根據(jù)公式(3)得出死區(qū)電流Ifq = 4.8mA。
[0069]步驟三、確定防滑剎車控制盒輸出的控制電流If
[0070]根據(jù)飛機對防滑剎車系統(tǒng)剎車性能的要求確定防滑剎車系統(tǒng)輸出的剎車壓力，當防滑剎車系統(tǒng)回油壓力Po、電液壓力伺服閥壓力增益K1和死區(qū)電流Ifo確定后，通過公式(2)確定防滑剎車控制盒輸出的控制電流If。
[0071]P=Ki(If-1fo)+Po(2)
[0072]本實施例中，飛機防滑剎車系統(tǒng)剎車壓力P= I OMPa，防滑剎車控制盒輸出的控制電流 lF=40mA。
[0073]步驟四、確定防滑剎車控制盒電壓電流增益1(2
[0074]本實施例中確定的飛機防滑剎車系統(tǒng)剎車壓力P= 1MPa,防滑電壓信號Vf電壓為OV?3.6V，剎車指令電壓信號Vs = 1.8V?5.4V，即飛行員沒有踩剎車腳蹬時指令傳感器輸出電壓是1.8V;當飛行員把剎車腳蹬踩到底時，指令傳感器輸出電壓是5.4V。根據(jù)確定的防滑剎車控制盒輸出的控制電流If和死區(qū)電流I?，通過公式(I)確定防滑剎車控制盒電壓電流增益K2。
[0075]防滑剎車控制盒輸出控制電流: