数字电传防滑刹车系统静刹车压力线性控制方法技术方案

一种数字电传防滑刹车系统静刹车压力线性控制方法，通过防滑刹车控制盒实时监测刹车指令传感器和静刹车开关的状态，通过刹车指令传感器和静刹车开关的状态共同确定电液压力伺服阀和电磁液压锁的状态，采用这种控制逻辑实现防滑刹车控制盒4控制电液压力伺服阀的电压‑电流增益，实现静刹车压力线性控制。本发明专利技术以双轮飞机数字电传防滑刹车系统为基础，保持数字电传防滑刹车系统现有结构、机械、电气接口不变，通过改变静刹车控制逻辑实现飞机静刹车压力、刹车力矩线性控制，保证飞机安全起飞，刹车系统人机功效优良。

Linear control method for static brake pressure of digital telex antiskid brake system

Static linear brake pressure control method for a digital telex anti-skid brake anti-skid control box, through the real-time monitoring of the braking instruction sensor and static brake switch status instruction through the brake sensor and static brake switch status to determine the electro-hydraulic servo valve and electric magnetic hydraulic lock state, the control logic of anti-skid control box 4 control electro-hydraulic servo valve voltage current gain, realize static brake pressure linear control. The present invention to wheel aircraft antiskid brake system based on digital fax, telex number keep braking system of existing structure, mechanical and electrical interface unchanged, by changing the static brake control logic for aircraft static brake pressure and brake torque of linear control, ensure the safety of aircraft take-off braking system excellent ergonomics.

【技术实现步骤摘要】
数字电传防滑刹车系统静刹车压力线性控制方法
本专利技术涉及一种具有静刹车控制功能的飞机数字电传防滑刹车系统，具体是通过刹车系统实时检测刹车指令电压信号和静刹车开关状态信号，共同控制静刹车系统输出的静刹车压力。使数字电传防滑刹车系统满足飞机静刹车系统技术要求和人机功效要求。
技术介绍
现代飞机起飞重量、发动机推力越来越大，为缩短飞机起飞距离，飞机起飞所需要的静刹车压力越来越大，导致飞机静刹车压力远大于飞机正常着陆时的刹车压力。飞机静刹车功能由数字电传防滑刹车系统的正常刹车防滑分系统实现。具体见图1数字电传防滑刹车系统原理图，正常刹车防滑分系统由电源开关1、静刹车开关2、刹车指令传感器3、防滑刹车控制盒4、电液压力伺服阀6、电磁液压锁5、刹车主机轮7、机轮速度传感器8等附件组成；正常刹车防滑系统液压源压力为21MPa，正常刹车压力为8MPa，静刹车压力20MPa。防滑刹车控制盒4根据静刹车开关2状态信号控制电液压力伺服阀6和电磁液压锁5输出静刹车压力；防滑刹车控制盒4根据刹车指令传感器3的刹车指令电压信号控制电液压力伺服阀6和电磁液压锁5输出正常刹车压力。飞行手册要求的静刹车程序是:当飞机满足静刹车条件，飞行员关闭静刹车开关，给出静刹车指令、踩脚蹬到底，飞机正常刹车防滑分系统输出静刹车压力；飞行员断开静刹车开关，撤除静刹车指令、踩脚蹬到底，飞机正常刹车防滑分系统立刻输出正常刹车压力；飞行员再松开脚蹬，飞机正常刹车防滑分系统输出刹车压力为零，飞机瞬间加速起飞。在上述刹车过程中，刹车主机轮7获得的刹车压力、刹车力矩曲线具体见图2刹车主机轮刹车压力、刹车力矩时间历程示意图。通过图2刹车主机轮刹车压力、刹车力矩时间历程示意图看出，飞机在加速起飞时，飞行员断开静刹车开关撤除静刹车压力，刹车主机轮刹车压力由静刹车压力20MPa变为正常刹车压力；刹车压力变化过程中，刹车主机轮静刹车力矩“断崖式”下跳导致飞机静刹车力矩不足，要求飞行员必须立刻松开刹车脚凳，保证飞机加速起飞；否则严重危及飞机起飞安全，这种飞机静刹车系统的控制逻辑能满足飞机静刹车要求，但刹车系统人机功效差。专利号为CN104787310A的专利《一种具有起飞线刹车能力的飞机正常刹车系统》提出一种既有正常刹车系统功能，又有起飞线刹车系统的功能，在起飞线刹车时无需驾驶员用手扳动电门开关，以减轻驾驶员的工作负荷，能够消除误动作接通起飞线刹车开关可能造成刹爆轮胎的不安全隐患。但是这个专利没有解决起飞线刹车压力由静刹车压力变为正常刹车压力，压力变化的过程中，刹车主机轮静刹车力矩“断崖式”下跳的问题。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的刹车主机轮静刹车力矩“断崖式”下跳的不足，本专利技术提出了一种数字电传防滑刹车系统静刹车压力线性控制方法。本专利技术所述数字电传防滑刹车系统中，电源开关的一端与28V.DC电源连接，电源开关的另一端接防滑刹车控制盒的电源输入接口。静刹车开关的一端与28V.DC电源连接，静刹车开关的另一端接防滑刹车控制盒的静刹车控制模块。两个刹车指令传感器分别接防滑刹车控制盒的刹车指令采集接口。防滑刹车控制盒的液压锁控制信号输出端与电磁液压锁的控制信号输入端连接；电磁液压锁的油液输入接口与系统21MPa进油油路连接，该电磁液压锁的工作油口与电液压力伺服阀的进油口连接，该电磁液压锁的回油口与回油油路连接；电液压力伺服阀的控制接口接防滑刹车控制盒的刹车指令输出接口，电液压力伺服阀的工作油口接刹车主机轮的刹车油入口；电液压力伺服阀的回油接回油油路。两个电磁液压锁和电液压力伺服阀，分别对称的位于左机轮处和右机轮处；机轮速度传感器用于采集刹车主机轮的转速信号。本专利技术的具体步骤如下：步骤1、确定电磁液压锁逻辑：当刹车指令小于Vks1时，电磁液压锁关锁、禁止刹车，用逻辑“0”表示；当刹车指令大于Vks2时，电磁液压锁开锁、刹车，用逻辑“1”表示，公式(1)给出具体逻辑关系。式中：KS电磁液压锁开关锁信号，1：代表开锁，0：代表关锁。在确定电磁液压锁逻辑时，防滑刹车控制盒实时监测刹车指令传感器输出的刹车指令电压信号，在正常刹车时，防滑刹车控制盒根据刹车指令传感器的行程变化改变刹车指令电压信号，防滑刹车控制盒根据刹车指令电压信号输出电磁液压锁的开锁信号。步骤2、确定静刹车时的电磁液压锁逻辑：在静刹车时，防滑刹车控制盒根据静刹车开关的状态给电磁液压锁输出开锁信号，通过公式(2)确定电磁液压锁的控制关系。步骤3、确定电磁液压锁状态逻辑：所确定的电磁液压锁状态逻辑见表1：表1ZKS1YKS1LKS1111100010000说明：“1”代表开锁状态；“0”代表关锁状态；表1中，ZKS1表示左电磁液压锁状态信号；YKS1表示右刹车指令电压信号确定的右电磁液压锁状态信号；LKS1为左电磁液压锁状态信号ZKS1与右电磁液压锁状态信号YKS1共同确定电磁液压锁的状态信号；步骤4、确定数字电传防滑刹车系统刹车压力控制逻辑：所确定的数字电传防滑刹车系统刹车压力控制逻辑包括正常刹车和静刹车两种情况下的数字电传防滑刹车系统刹车压力控制逻辑。在正常刹车时：通过刹车指令传感器的行程变化改变刹车指令电压信号，防滑刹车控制盒根据刹车指令电压信号输出对应的控制电流。其中控制电流由公式(3)确定。式中：IF是防滑刹车控制盒输出电流，其中静态电流值为IF0，最大电流值为IFM；K是防滑刹车控制盒电压电流增益，其中额定值为K1，最大值为K1M；Vs是刹车指令电压信号，其中刹车指令静态电压为Vs0，刹车指令最大电压为VsM；VF是防滑电压，其中防滑电压静态值为VF0，防滑电压最大值为VFM。在静刹车时：防滑刹车控制盒4根据静刹车开关的状态输出电流给电液压力伺服阀，通过公式(4)给出控制关系。确定防滑刹车控制盒输出电流：IF＝IFM静刹车开关接通IF＝IF0静刹车开关断开(4)所述的静态电流电流IF0为1mA，额定电流8mA，最大电流IFM为20mA，K1＝1.556mA/V，K1M＝4.222mA/V。刹车指令传感器的刹车指令电压信号范围为1.8V.DC～6.3V.DC，刹车指令电压信号静态电压为1.8V.DC；防滑刹车控制盒的防滑电压范围为0V.DC～4.5V.DC，防滑刹车控制盒控制电流范围为1mA～20mA；防滑刹车控制盒静态电流为1mA。步骤5，确定电液压力伺服阀输出刹车压力数字电传防滑刹车系统刹车过程中，根据防滑刹车控制盒控制电液压力伺服阀输出的刹车压力P，电液压力伺服阀的控制关系见公式(5)。P＝K2(IF-IF0)+P0(5)式中：K2是电液压力伺服阀压力-电流增益；P0是防滑刹车系统回油压力；P是电液压力伺服阀输出的压力。所述电液压力伺服阀的参数：工作环境温度-55℃～70℃，系统进油压力21MPa，回油压力1MPa；电液压力伺服阀的压力-电流增益为K2＝1MPa/mA；静态电流IF0为1mA，额定电流8mA，最大电流20mA；额定压力8MPa，最大压力大于20MPa。步骤6、确定静刹车压力线性控制逻辑：当数字电传防滑刹车系统电源开关接通，静刹开关接通时，数字电传防滑刹车系统处于静刹车状态，防滑刹车控制盒输出至电液压力伺服阀的最大电流为20mA；电液压力伺服阀的压力-电流增益为K2＝1MPa/mA。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字电传防滑刹车系统静刹车压力线性控制方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1、确定电磁液压锁逻辑：当刹车指令小于Vks1时，电磁液压锁关锁、禁止刹车，用逻辑“0”表示；当刹车指令大于Vks2时，电磁液压锁开锁、刹车，用逻辑“1”表示，公式(1)给出具体逻辑关系；

【技术特征摘要】
1.一种数字电传防滑刹车系统静刹车压力线性控制方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1、确定电磁液压锁逻辑：当刹车指令小于Vks1时，电磁液压锁关锁、禁止刹车，用逻辑“0”表示；当刹车指令大于Vks2时，电磁液压锁开锁、刹车，用逻辑“1”表示，公式(1)给出具体逻辑关系；式中：KS电磁液压锁开关锁信号，1：代表开锁，0：代表关锁；步骤2、确定静刹车时的电磁液压锁逻辑：在静刹车时，防滑刹车控制盒根据静刹车开关的状态给电磁液压锁输出开锁信号，通过公式(2)确定电磁液压锁的控制关系；步骤3、确定电磁液压锁状态逻辑：所确定的电磁液压锁状态逻辑见表1：表1ZKS1YKS1LKS1111100010000说明：“1”代表开锁状态；“0”代表关锁状态；表1中，ZKS1表示左电磁液压锁状态信号；YKS1表示右刹车指令电压信号确定的右电磁液压锁状态信号；LKS1为左电磁液压锁状态信号ZKS1与右电磁液压锁状态信号YKS1共同确定电磁液压锁的状态信号；步骤4、确定数字电传防滑刹车系统刹车压力控制逻辑：所确定的数字电传防滑刹车系统刹车压力控制逻辑包括正常刹车和静刹车两种情况下的数字电传防滑刹车系统刹车压力控制逻辑；在正常刹车时：通过刹车指令传感器的行程变化改变刹车指令电压信号，防滑刹车控制盒根据刹车指令电压信号输出对应的控制电流；其中控制电流由公式(3)确定；式中：IF是防滑刹车控制盒输出电流，其中静态电流值为IF0，最大电流值为IFM；K是防滑刹车控制盒电压电流增益，其中额定值为K1，最大值为K1M；Vs是刹车指令电压信号，其中刹车指令静态电压为Vs0，刹车指令最大电压为VsM；VF是防滑电压，其中防滑电压静态值为VF0，防滑电压最大值为VFM；在静刹车时：防滑刹车控制盒根据静刹车开关的状态输出电流给电液压力伺服阀，通过公式(4)给出控制关系；确定防滑刹车控制盒4输出电流：IF＝IFM静刹车开关接通IF＝IF0静刹车开关断开(4)步骤5，确定电液压力伺服阀输出刹车压力数字电传防滑刹车系统刹车过程中，根据防滑刹车控制盒控制电液压力伺服阀输出的刹车压力P，电液压力伺服阀的控制关系见公式(4)；P＝K2(IF-IF0)+P0(4)式中：K2是电液压力伺服阀压力-电流增益；P0是防滑刹车系统回油压力；P是电液压力伺服阀输出的压力；步骤6、确定静刹车压力线性控制逻辑：数字电传防滑刹车系统电源开关接通，静刹开关接通时，数字电传防滑刹车系统输出静刹车压力20MPa；死区电流1mA，防滑刹车控制盒输出至电液压力伺服阀的最大电流为20mA；电液压力伺服阀的压力-电流增益为K2＝1MPa/mA；在静刹车状态，防滑刹车控制盒电压电流增益K1M＝4.222mA/V；数字电传防滑刹车系统电源开关接通，静刹开关接通，刹车指令传感器输出控制电压信号为1.8V.DC时，数字电传防滑刹车系统处于静刹车状态，数字电传防滑刹车刹车系统输出静刹车压力20MPa；数字电传防滑刹车系统电源开关接通，静刹开关断开时，刹车指令传感器输出控制电压信号为1.8V.DC时，刹车指令传感器的刹车指令电压小于2V.DC；电磁液压锁关锁，数字电传防滑刹车系统不输出刹车电流；数字电传防滑刹车系统电源开关接通，静刹开关断开时，刹车...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠平，娄金涛，韩亚国，陈云飞，
申请(专利权)人：西安航空制动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61