專利名稱：一種飛機(jī)電剎車驅(qū)動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種剎車 驅(qū)動(dòng)控制方法。
背景技術(shù)：
飛機(jī)剎車系統(tǒng)是飛機(jī)上具有相對獨(dú)立功能的子系統(tǒng)，其作用是承載飛機(jī)的靜態(tài)重量、動(dòng)態(tài)沖擊載荷以及吸收飛機(jī)著陸時(shí)的動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的起飛、著陸、滑行、轉(zhuǎn)彎的制動(dòng)和控制。飛機(jī)剎車系統(tǒng)的性能直接影響到飛機(jī)的升空、安全返航和快速反應(yīng)，進(jìn)而影響飛機(jī)的整體性能。飛機(jī)剎車系統(tǒng)一直使用液壓裝置，從機(jī)械防滑剎車系統(tǒng)、電子防滑剎車系統(tǒng)到數(shù)字防滑剎車系統(tǒng)，剎車效率不斷提高。但面對進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性、可靠性及可維護(hù)性的要求，對液壓剎車系統(tǒng)而言，目前有著難于逾越的障礙。電剎車系統(tǒng)的出現(xiàn)，為解決這些問題開辟了一個(gè)新領(lǐng)域，它徹底改變了液壓剎車的操縱形式，實(shí)現(xiàn)了電子控制全電剎車的新模式。電剎車系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)控制器的功能是通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，來改變電機(jī)產(chǎn)生的力矩，力矩通過減速器與滾珠絲杠施加到受剎機(jī)輪上，從而達(dá)到剎車的效果。機(jī)輪所受的壓力通過壓力傳感器反饋回驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)壓力的閉環(huán)控制。目前剎車的驅(qū)動(dòng)控制器有液壓剎車和全電剎車兩種。專利號為US6250724B1的《Brake hydraulic controller》涉及到的是液壓剎車系統(tǒng)，并未提及全電剎車。全電剎車相比液壓剎車有以下優(yōu)點(diǎn)電作動(dòng)機(jī)構(gòu)取代液壓作動(dòng)機(jī)構(gòu)，避免液壓油泄漏、燃燒的危險(xiǎn)，提高了安全性，同時(shí)減輕了飛機(jī)的重量；增加剎車力矩反饋控制，顯著改善防滑性能，延長輪胎和剎車裝置的使用壽命；系統(tǒng)的模塊化和實(shí)時(shí)檢測功能使飛機(jī)更易于維修，提高飛機(jī)的生存能力；電剎車系統(tǒng)的剎車作動(dòng)頻率高于液壓剎車系統(tǒng)的剎車作動(dòng)頻率，剎車效率也高于液壓剎車系統(tǒng)的剎車效率。公開號為101365893的專利《電動(dòng)制動(dòng)裝置》中描述了電動(dòng)剎車的制動(dòng)裝置，并未對如何控制剎車裝置及進(jìn)行詳細(xì)討論。發(fā)表在期刊《計(jì)算機(jī)測量與控制》2010年第2期上的文章《飛機(jī)全電剎車驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究》給出了全電剎車驅(qū)動(dòng)器的原理和結(jié)構(gòu)，在一定程度上能夠滿足全電剎車系統(tǒng)的要求。但未對剎車的幾個(gè)階段進(jìn)行詳細(xì)的分解控制分析，沒有給出不同階段的控制方案，導(dǎo)致同行業(yè)的普通技術(shù)人員不能完全再現(xiàn)該發(fā)明創(chuàng)造并達(dá)到期望的技術(shù)效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了滿足全電剎車的需要，克服傳統(tǒng)飛機(jī)液壓剎車的不足，本發(fā)明提供一種飛機(jī)電剎車驅(qū)動(dòng)控制方法，能夠滿足飛機(jī)全電剎車要求，對剎車控制中不同的狀態(tài)進(jìn)行分解控制，避免剎車控制中的抱死現(xiàn)象和空行程的出現(xiàn)，增加了剎車效率。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是第一步將剎車壓力給定進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化。進(jìn)入第二步。
第二步將轉(zhuǎn)化后的剎車壓力給定與預(yù)先設(shè)定的停剎閾值和預(yù)剎閾值相比，若剎車壓力給定小于等于停剎閾值，進(jìn)入第三步。若剎車壓力給定大于停剎閾值，且小于等于預(yù)剎閾值，進(jìn)入第五步。若剎車壓力給定大于預(yù)剎閾值，進(jìn)入第七步。第三步禁止系統(tǒng)中斷，以預(yù)先設(shè)定的恒定占空比驅(qū)動(dòng)電機(jī)開環(huán)反轉(zhuǎn)，同時(shí)計(jì)算電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)，進(jìn)入第四步。第四步若電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)等于到達(dá)預(yù)先設(shè)定的停剎位置所需要轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，返回第一步，否則返回第三步。第五步禁止系統(tǒng)中斷，以預(yù)先設(shè)定的恒定占空比驅(qū)動(dòng)電機(jī)開環(huán)反轉(zhuǎn)，同時(shí)計(jì)算電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)，進(jìn)入第六步。 第六步若電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)等于到達(dá)預(yù)先設(shè)定的預(yù)剎位置所需要轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，返回第一步，否則返回第五步。第七步采集剎車壓力反饋，根據(jù)剎車壓力給定和剎車壓力反饋的誤差，進(jìn)行壓力閉環(huán)控制，從而控制電機(jī)，完成壓力反饋跟隨壓力給定。進(jìn)入第一步。所述的停剎閾值小于預(yù)剎閾值。所述的停剎位置是指剎車盤與剎車做動(dòng)器有5mnTl5mm的距離。所述的預(yù)剎位置是指剎車盤與剎車做動(dòng)器有0mnT5mm的距離。本發(fā)明的有益效果是1)避免了在解除抱死過程中，電機(jī)反轉(zhuǎn)出力過大而損壞機(jī)構(gòu)的故障，2)預(yù)剎位置為剎車盤與剎車做動(dòng)器剛剛脫離接觸，通過增加預(yù)剎位置，避免了剎車過程中出現(xiàn)空行程，增加了剎車效率。3)停剎位置為剎車盤與剎車做動(dòng)器有足夠的距離，通過增加停剎位置，確保電機(jī)完全離開剎車盤，避免因干擾引入的誤動(dòng)作。


圖I為飛機(jī)電剎車驅(qū)動(dòng)控制方法流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明包括以下步驟第一步將剎車壓力給定進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化。進(jìn)入第二步。第二步將轉(zhuǎn)化后的剎車壓力給定與預(yù)先設(shè)定的停剎閾值和預(yù)剎閾值相比，若剎車壓力給定小于等于停剎閾值，進(jìn)入第三步。若剎車壓力給定大于停剎閾值，且小于等于預(yù)剎閾值，進(jìn)入第五步。若剎車壓力給定大于預(yù)剎閾值，進(jìn)入第七步。第三步禁止系統(tǒng)中斷，以預(yù)先設(shè)定的恒定占空比(09Γ100%)驅(qū)動(dòng)電機(jī)開環(huán)反轉(zhuǎn)，同時(shí)計(jì)算電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)，進(jìn)入第四步。第四步若電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)等于到達(dá)預(yù)先設(shè)定的停剎位置所需要轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，返回第一步，否則返回第三步。所述的停剎位置為剎車盤與剎車做動(dòng)器有5mnTl5_的距離。第五步禁止系統(tǒng)中斷，以預(yù)先設(shè)定的恒定占空比(09Γ100%)驅(qū)動(dòng)電機(jī)開環(huán)反轉(zhuǎn)，同時(shí)計(jì)算電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)，進(jìn)入第六步。第六步若電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)等于到達(dá)預(yù)先設(shè)定的預(yù)剎位置所需要轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，返回第一步，否則返回第五步。
所述的預(yù)剎位置為剎車盤與剎車做動(dòng)器有0mnT5mm的距離。第七步采集剎車壓力反饋，根據(jù)剎車壓力給定和剎車壓力反饋的誤差，進(jìn)行壓力閉環(huán)控制(如壓力閉環(huán)PID控制)。從而控制電機(jī)，完成壓力反饋跟隨壓力給定。進(jìn)入第一
止/J/ O所述的停剎閾值小于預(yù)剎閾值。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖I所示，是飛機(jī)電剎車驅(qū)動(dòng)控制方法整體結(jié)構(gòu)圖。第一步將剎車壓力給定進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化(在本樣機(jī)中，壓力給定為O 40mA)。進(jìn)入第二步。 第二步將轉(zhuǎn)化后的剎車壓力給定與預(yù)先設(shè)定的停剎閾值、預(yù)剎閾值(在本樣機(jī)中，停剎閾值為4mA，預(yù)剎閾值為IOmA)相比，若剎車壓力給定小于等于停剎閾值，進(jìn)入第三步。若剎車壓力給定大于停剎閾值，且小于等于預(yù)剎閾值，進(jìn)入第五步。若剎車壓力給定大于預(yù)剎閾值，進(jìn)入第七步。第三步禁止系統(tǒng)中斷，以預(yù)先設(shè)定的恒定占空比(在本樣機(jī)中，占空比為20%)驅(qū)動(dòng)電機(jī)開環(huán)反轉(zhuǎn)。同時(shí)計(jì)算電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)，進(jìn)入第四步。第四步若電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)等于到達(dá)預(yù)先設(shè)定的停剎位置所需要轉(zhuǎn)過的圈數(shù)(在本樣機(jī)中，到達(dá)停剎位置所需要轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為20圈)，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)入第一步。否則進(jìn)入第二步O第五步禁止系統(tǒng)中斷，以預(yù)先設(shè)定的恒定占空比(在本樣機(jī)中，占空比為20%)驅(qū)動(dòng)電機(jī)開環(huán)反轉(zhuǎn)。同時(shí)計(jì)算電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)，進(jìn)入第六步。第六步若電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)等于到達(dá)預(yù)先設(shè)定的預(yù)剎位置所需要轉(zhuǎn)過的圈數(shù)(在本樣機(jī)中，到達(dá)預(yù)剎位置所需要轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為10圈)，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)入第一步。否則進(jìn)入第五步。第七步采集剎車壓力反饋，根據(jù)剎車壓力給定和剎車壓力反饋的誤差，進(jìn)行壓力閉環(huán)PID控制。從而控制電機(jī)，完成壓力反饋跟隨壓力給定。進(jìn)入第一步。
權(quán)利要求
1.一種飛機(jī)電剎車驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于包括下述步驟 第一步將剎車壓力給定進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化； 第二步將轉(zhuǎn)化后的剎車壓力給定與預(yù)先設(shè)定的停剎閾值和預(yù)剎閾值相比，若剎車壓力給定小于等于停剎閾值，進(jìn)入第三步；若剎車壓力給定大于停剎閾值，且小于等于預(yù)剎閾值，進(jìn)入第五步；若剎車壓力給定大于預(yù)剎閾值，進(jìn)入第七步； 第三步禁止系統(tǒng)中斷，以預(yù)先設(shè)定的恒定占空比驅(qū)動(dòng)電機(jī)開環(huán)反轉(zhuǎn)，同時(shí)計(jì)算電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)； 第四步若電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)等于到達(dá)預(yù)先設(shè)定的停剎位置所需要轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，返回第一步，否則返回第三步； 第五步禁止系統(tǒng)中斷，以預(yù)先設(shè)定的恒定占空比驅(qū)動(dòng)電機(jī)開環(huán)反轉(zhuǎn)，同時(shí)計(jì)算電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)； 第六步若電機(jī)反轉(zhuǎn)的圈數(shù)等于到達(dá)預(yù)先設(shè)定的預(yù)剎位置所需要轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，返回第一步，否則返回第五步； 第七步采集剎車壓力反饋，根據(jù)剎車壓力給定和剎車壓力反饋的誤差，進(jìn)行壓力閉環(huán)控制，從而控制電機(jī)，完成壓力反饋跟隨壓力給定；進(jìn)入第一步。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的飛機(jī)電剎車驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于所述的停剎閾值小于預(yù)剎閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的飛機(jī)電剎車驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于停剎位置是指剎車盤與剎車做動(dòng)器有5mnTl5mm的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的飛機(jī)電剎車驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于預(yù)剎位置是指剎車盤與剎車做動(dòng)器有0mnT5mm的距離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種飛機(jī)電剎車驅(qū)動(dòng)控制方法，將剎車壓力給定與停剎閾值和預(yù)剎閾值相比，若剎車壓力給定小于等于停剎閾值，驅(qū)動(dòng)電機(jī)開環(huán)反轉(zhuǎn)，到達(dá)停剎位置后停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；若剎車壓力給定大于停剎閾值，且小于等于預(yù)剎閾值，驅(qū)動(dòng)電機(jī)開環(huán)反轉(zhuǎn)，到達(dá)預(yù)剎位置后停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；若剎車壓力給定大于預(yù)剎閾值，根據(jù)剎車壓力給定和剎車壓力反饋進(jìn)行壓力閉環(huán)控制，從而控制電機(jī)，完成壓力反饋跟隨壓力給定。本發(fā)明能夠滿足飛機(jī)全電剎車要求，對剎車控制中不同的狀態(tài)進(jìn)行分解控制，避免剎車控制中的抱死現(xiàn)象和空行程的出現(xiàn)，增加了剎車效率。
文檔編號B60T8/34GK102700534SQ201210176318
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者周素瑩, 戴志勇, 李兵強(qiáng), 林輝, 齊蓉 申請人:西北工業(yè)大學(xué)