本发明专利技术公开了一种飞机防滑刹车控制器，包括负责防滑刹车主功能的主控装置、负责检测通信辅助功能的辅控装置、电源处理单元、双机通讯单元。主控装置采集刹车指令信号和机轮轮速信号，根据防滑信号和飞行员座舱开关选择操作，自动调节刹车制动压力，实现飞机安全、平稳、高效制动，同时以语音或灯光的方式告警。辅控装置实现对防滑刹车控制器及防滑刹车系统各部件的状态监控，与主控装置协调并行工作。本发明专利技术能有效地提高防滑刹车系统响应时间和控制精度，降低系统虚警率，提高系统的测试性、维修性、安全性和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于飞机防滑刹车控制领域，涉及一种飞机防滑刹车控制器。
技术介绍
随着社会发展，人们对飞机的安全性、可靠性、测试性、维修性、舒适性等方面要求越来越高。刹车系统是飞机的重要系统，现代飞机基本采用电子式或数字式电传防滑刹车控制系统，控制器是刹车系统核心部件，负责整个飞机刹车制动过程，及刹车系统各附件的状态监控，对飞机安全起着重要作用。目前，现有的控制器由于采用单片微处理器(MCU)的控制模式，防滑刹车主功能和检测等辅功能通过一个MCU来分时实现，存在以下弊端I.防滑刹车主功能和检测等辅功能经常抢占CPU及内存资源，影响系统控制响应时间和采样精度。2.检测算法简单、诊断能力差、虚警率高。由于飞机整个制动过程只有20秒左右， 对实时性要求特别高，为保证防滑刹车主功能，通常会牺牲检测等功能，从而影响了系统的测试诊断的可信度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提出一种飞机防滑刹车控制器，具有双微处理器 MCU，分别控制防滑刹车主功能和检测辅助功能，能有效的提高防滑刹车系统响应时间和控制精度，降低系统虚警率，提高系统的测试性、维修性、安全性和可靠性。本专利技术的技术方案如下一种飞机防滑刹车控制器，包括负责防滑刹车主功能的主控装置、负责检测通信辅助功能的辅控装置、电源处理单元、双机通讯单元；所述主控装置包括主微处理器、刹车指令调理单元、轮速信号调理单元、座舱开关信号调理单元、控制信号输出调理单元以及告警调理单元，所述刹车指令调理单元、轮速信号调理单元、座舱开关信号调理单元、电源处理单元与所述主微处理器连接，所述主微处理器与所述控制信号输出调理单元输入端和告警调理单元输入端连接；所述辅控装置包括辅微处理器和信号检测单元，所述信号检测单元与所述辅微处理器之间双向连接；所述电源处理单元与所述辅微处理器的电源输入端相接；所述主微处理器与所述辅微处理器通过所述双机通讯单元通信连接。所述信号检测单元由刹车指令检测单元、速度检测单元、电源检测单元、控制信号输出检测单元组成；所述的刹车指令调理单元用于将刹车指令传感器传递的飞行员脚蹬刹车信号调理成主微处理器所能识别的电压信号；轮速信号调理单元用于将机轮速度传感器传递的机轮转速信号调理成主微处理器所能识别的电压信号；所述的座舱开关信号调理单元用于获取飞行员的刹车操作类型，所述的刹车操作类型包括停机刹车、起落架收上刹车和无防滑刹车；控制信号输出调理单元用于将主微处理器输出的刹车综合制动信号Itj数字量调理成刹车执行机构电液压力伺服阀能识别的模拟量电流信号；告警调理单元用于将主微处理器输出的告警信号调理成可以驱动语音或灯光设备的电信号，实现高低电平量到模拟量的装换。信号检测单元由刹车指令检测单元、速度检测单元、电源检测单元、控制信号输出检测单元的实现均为现有技术刹车指令检测单元用于将刹车指令传感器的输出信号转换成刹车指令数字信号并输出到辅微处理器中，并将刹车指令数字信号Xl与设置的门限、、 进行比较，当OH彡Xl彡OAH时，判定为短路故障；当80H彡Xl彡OAAH时，判定为传感器正常；当0C8H ^ Xl ^ OFFH时，判定为开路故障；速度检测单元通过通过频压转换及AD采集电路采集速度传感器的输出信号，形成速度数字信号输出到辅微处理器，并将速度数字信号x2与的门限、, 进行比较当OH彡x2彡8H时，判定为速度传感器短路故障；当50H彡x2彡78H时，判定为速度传感器正常；当OAOH ^ x2 ^ OFFH时，判定为速度传感器开路故障；电源检测单元通过分压电路及AD转换电路检测系统电源处于欠压故障、正常或过压故障状态；控制信号输出检测单元采集刹车执行机构伺服阀的输出信号并转化成伺服阀数字信号并输出到辅微处理器，并将伺服阀数字信号x3与设置的门限、、进行比较，来实现伺服阀的短路故障、正常、开路故障等状态检测当0H<x3<06H时， 判定为伺服阀短路故障；当OlEH彡x3彡46H时，判定为伺服阀正常；当70H彡x3彡OFFH 时，判定为伺服阀开路故障。主微处理器还包括用于根据实际刹车信号IB、IF和刹车类型Bt计算出飞机刹车制动信号L的综合输出单元为十六进制数值型参数其中，Ib = Kc^Ii, K。为控制参数，1工为刹车指令信号，当S/Sa彡IOKI1 = 125*(S/ Sa)，当 10%< S/Sa ( 100%时，I1 = 264* (S/Sa)-14 ；防滑信号If = min {IB，Ic1* (Vr-Vk) }，其中Ic1为内控参数，Vk为k时刻机轮实时速度，飞机参考速度％ = min{VK，max{VK_「at，Vk/(I-X p)}}，其中，a为预期减速率，取值为2.5 3. 5m/s2 ；t为控制周期，取值为IOms -,N^1为k时刻的前一时刻的机轮实时速度；BtS刹车操作类型，刹车操作类型包括正常刹车、停机刹车、起落架收上止转刹车、无防滑刹车。通过座舱开关信号处理单元将飞行员的座舱刹车类型(即刹车操作类型)开关量操作，送入主微处理器，由主微处理器根据相应的高低电平来确定Bt的刹车类型；座舱开关信号处理单元为现有技术辅微处理器的多个输出端口作为系统故障标识位输出端口，系统故障标识位输出端口与主微处理器相接。所述双机通讯单元由主微处理器串口通讯单元和辅微处理器串口通讯单元组成。所述主微处理器串口通讯单元和辅微处理器串口通讯单元均采用MAX485芯片。本专利技术公开了一种飞机防滑刹车控制器，包括负责防滑刹车主功能的主控装置、 负责检测通信辅助功能的辅控装置、电源处理单元、双机通讯单元。主控装置采集刹车指令信号和机轮轮速信号，根据防滑信号和飞行员座舱开关选择操作，自动调节刹车制动压力， 实现飞机安全、平稳、高效制动，同时以语音或灯光的方式告警。辅控装置实现对防滑刹车控制器及防滑刹车系统各部件的状态监控，与主控装置协调并行工作。有益效果本专利技术为一种飞机防滑刹车控制器，是数字式防滑刹车系统，也适用于全电刹车系统。具有以下优点I.提高系统响应时间和控制精度。系统的防滑刹车由专门的主MCU负责，由于运算能力的提升，专家智能控制算法，模糊神经网络等先进复杂的控制算法得以采用，系统的响应时间和控制精度大大提高，使得整个制动过程更加平稳、安全、可靠；2.提高系统测试性和维护性。由专门的辅MCU负责检测，实现主防滑刹车主功能的并行工作，可精确检测自身及系统的故障，提高系统的自诊断性能和可靠性；附图说明图I为飞机防滑刹车控制器的原理框图；图2为信号检测单元结构框图；图3为主微处理器与辅微处理器通讯接口示意图；图4为主微处理器防滑刹车控制逻辑图；图5为防滑刹车控制系统工作流程图。图中的标记为100-主微处理器，101-刹车指令调理单元，102-轮速信号调理单元，103-座舱开关信号处理单元，104-电源处理单元，105-信号检测单元，106-辅微处理器，107-告警调理单元，108-控制信号输出调理单元，109-双机通讯单元，201-刹车指令检测单元，202-速度检测单元，203-电源检测单元，204-控制信号输出检测单元检测单元，301-主微处理器串口通讯驱动单元，302-辅微处理器串口通讯驱动单元，401-刹车综合单元，402-参考速度单元，403-防滑综合本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文胜，吴华伟，黄伟明，胡春凯，丁晓力，
申请(专利权)人：中南大学，长沙鑫航机轮刹车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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