控制用于驱动飞行器轮的转动的电马达的方法技术

一种用于控制驱动飞行器轮(4a，4b)的转动的电马达以生成控制该马达的扭矩命令的控制方法，该方法的特征在于它包括实现：第一伺服-控制环路(23)，该第一伺服-控制环路具有速度设置点作为其输入信号、具有表示轮或飞行器的速度的信号作为其返回信号、以及具有加速度设置点(Cons_a)作为其输出信号；以及第二伺服-控制环路(24)，该第二伺服-控制环路具有加速度设置点(Cons_a)作为其输入信号、具有表示轮或飞行器的加速度(Ar)的信号作为其返回信号、以及具有扭矩命令作为其输出信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
当前，飞行器的滑行速度由该飞行器的飞行员通过控制飞行器的推进引擎所产生 的向前推力或者通过使用飞行器轮的制动系统或者更少见地通过组合推力和制动控制，来 手动控制。控制飞行器的滑行速度的这种方式并不非常精确且需要飞行员将控制调适成适 应周围条件、跑道表面、飞行器的结构特性（重量，等等）。 飞行器由飞行员使用用于驾驶飞行器的鼻轮的设备来手动驾驶。飞行员实时控制 鼻轮的转向角以使得飞行器沿期望路径前进。以此方式控制飞行器的驾驶需要飞行员实时 执行数个领航操作。 专利技术目的 本专利技术的目标是提供一种控制驱动飞行器轮的转动的电马达的方法，该方法使得 以更可重复的方式来更精确地控制飞行器的滑行速度并且同时在控制飞行器的驾驶时提 供辅助成为可能。
技术实现思路
为了实现这一目标，本专利技术提供了一种用于控制驱动飞行器轮的转动的电马达以 用于生成控制该马达的扭矩命令的控制方法。根据本专利技术，该方法包括执行： 第一伺服-控制环路，该第一伺服-控制环路具有速度设置点作为其输入信号、 具有表示轮或飞行器的速度的信号作为其返回信号、以及具有加速度设置点作为其输出信 号；以及 第二伺服-控制环路，该第二伺服-控制环路具有加速度设置点作为其输入信号、 具有表示轮或飞行器的加速度的信号作为其返回信号、以及具有扭矩命令作为其输出信 号。 使用驱动飞行器轮的转动连同在速度和加速度方面调节的各电马达，控制这些马 达的扭矩命令使得实现对滑行速度的精确且对飞行器的外部条件或结构特性非常不敏感 的控制成为可能。执行这样的调节还使得施加因每一轮而异的扭矩控制成为可能。扭矩控 制因而可取决于起落架并取决于起落架内的轮的位置来因变于飞行器所需的转向角而校 正，从而使得提供控制驾驶的辅助成为可能。【附图说明】 参照附图给出的以下说明可更好地理解本专利技术，附图中： 图Ia和Ib以示出本专利技术的控制方法的框图的形式形成单个附图的两个部分； 图2是示出因变于飞行器的滑行速度而限制轮的加速度且适用于第一伺服-控制 环路的函数的图表； 图3是示出限制函数对电马达因变于轮的速度所施加的扭矩的影响的图表； 图4是因变于时间标绘出第一最大扭矩、电马达的扭矩命令、以及第一最大扭矩 和扭矩命令之间存在的扭矩余裕的图表； 图5是与图4的图表相类似的、直接示出扭矩余裕的图表；以及 图6是在飞行器转向时飞行器的轮的图形视图。【具体实施方式】 参考图Ia和lb，在该示例中，本专利技术被实现为空客（Airbus)A320型飞行器1，它 具有带第一内轮3a和第一外轮4a的第一主起落架2a、具有带第二内轮3b和第二外轮4b 的第二主起落架2b、以及具有带两个导向轮的前起落架（图1中未示出）。 在这一示例中，每一外轮4a、4b装有用于驱动该轮转动的相应机电驱动致动器 5a、5b。飞行器1因而可在无需使用飞行器的推进引擎的情况下在地面上移动。 每一机电驱动致动器5a、5b包括相应电马达6a、6b ;在这一不例中，是三相永磁同 步马达。 机电驱动致动器5的电马达由飞行器1的飞行员控制。通过对飞行器1的滑行控 制杆7动作，该杆位于飞行器1的驾驶员座舱中，飞行员生成被传送给中央控制单元8的速 度命令Ον。中央控制单元8将这一速度命令Ov转换成针对与第一外轮4a的电马达6a相 关联的第一功率单元IOa的第一扭矩命令Ccl以及针对与第二外轮4b的电马达6b相关联 的第二功率单元IOb的第二扭矩命令Cc2。功率单元10将扭矩命令转换成被递送给马达6 的控制电流，以使得它们递送与扭矩命令相对应的扭矩。 中央控制单元8包括获取模块12和处理器模块13。 获取模块12连接到与中央控制单元8通信的各个板载装备，并且它被设计成接 收、传送以及可能格式化与这些各个板载装备交换的数据。板载装备必然包括上述控制杆 7。还存在某些传感器：与第一外轮4a和第二外轮4b相关联的轮速传感器15 ;与机电驱动 致动器5a、5b的每一电马达6a、6b相关联的电流传感器16 ;用于飞行器1的前起落架的导 向轮的导向传感器17 ;等等。最后，存在形成飞行器1的各系统的各部分并与控制单元协 作的各种数据集中器或计算机：飞行器制动系统18 ;向控制单元提供诸如飞行器1的地面 速度Vs等数据的大气数据惯性基准单元（ADIRU)型系统19 ;向中央控制单元提供与飞行 器的电功率发电机的电状态或热状态相关的数据的电功率控制器20 ;等等。 获取模块12将速度命令Ov转换成对第一外轮4a的电马达6a和第二外轮4b的 电马达6b而言共同的转动速度设置点Cons_v。 处理器模块13执行本专利技术的控制方法，它包括在速度和加速度方面调节每一电 马达6的扭矩命令。出于这一目的，处理器模块13从获取模块12接收速度设置点Cons_v 并生成第一扭矩命令Ccl和第二扭矩命令Cc2。 对于每一外轮4的每一马达6,本专利技术的方法包括实现第一伺服-控制环路23和 第二伺服-控制环路24。 对于每一马达6,第一伺服-控制环路23具有速度设置点Cons_v作为其输入信 号。 第一伺服-控制环路23具有从速度设置点Cons_v减去返回信号的第一减法器 27,其中返回信号表示轮的转动速度Vr，从而计算速度误差ε v。在这一示例中，表示轮的转 动速度Vr的信号是如在第一外轮4a上测量到的测得转动速度Vma和如在第二外轮4b上 测量到的测得转动速度Vmb。这些测得转动速度Vma、Vmb由第一和第二外轮4a、4b的速度 传感器15测量得到并且它们被传送给接口模块12。接口模块12生成表示轮的转动速度 Vr的信号并将它传送给处理器单元13。 第一伺服-控制环路23还具有用于将速度误差转换成加速度命令Comm_a的速度 调节器。在这一示例中，速度调节器是用于将速度误差ε ν乘以预定增益的第一增益块28。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制驱动飞行器轮(4a，4b)的转动的电马达以生成控制所述马达的扭矩命令的控制方法，所述方法的特征在于它包括实现：第一伺服‑控制环路(23)，所述第一伺服‑控制环路具有速度设置点(Cons_v)作为其输入信号、具有表示所述轮或所述飞行器的速度(Vr)的信号作为其返回信号、以及具有加速度设置点(Cons_a)作为其输出信号；以及第二伺服‑控制环路(24)，所述第二伺服‑控制环路具有加速度设置点(Cons_a)作为其输入信号、具有表示所述轮或所述飞行器的加速度(Ar)的信号作为其返回信号、以及具有所述扭矩命令作为其输出信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C·戈尔斯，D·勒梅，
申请(专利权)人：梅西耶布加蒂道提公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR