一种飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法技术方案

一种飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法，比较左机轮速度与右机轮速度的比例：当两个机轮速度比例大时，释放低速机轮的刹车压力，避免因为两个机轮的速度差偏大引起的飞机偏航，同时，考虑低速机轮释放刹车压力后，机轮会快速起转继续实施刹车，若2s后机轮没有起转，判断机轮刹车通道的防滑故障，当发生防滑故障后抑制机轮锁死保护直到再次重新启动后，并向飞行员提供警告以及显示，防止因机轮锁死保护功能持续工作而丧失刹车功能，提高了机轮刹车系统的可用性5％，并且避免了因防滑故障可能造成的机轮爆胎，降低了机轮的爆胎可能性8％；且对机轮锁死保护功能进行仿真验证。且该功能的检测及实现无需增加刹车控制系统的其他硬件，成本较低。成本较低。成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法


[0001]本专利技术涉及飞机刹车控制领域，具体是一种飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法。

技术介绍

[0002]现今大部分民用飞机刹车系统均为数字电传刹车系统，不仅具备刹车功能同时也具有防滑功能，防滑功能包括机轮锁死保护功能和滑移控制功能，其中滑移控制功能采用的是速度差和偏压调节控制的策略，机轮锁死保护功能预防飞机在高速刹车时发生偏航。刹车控制系统主要包括指令传感器、速度传感器、伺服阀、切断阀、控制器等。
[0003]速度传感器在防滑功能中起到决定性的作用，刹车控制系统根据采集到的机轮速度传感器的信号进行滑移控制以及机轮锁死保护控制，实现飞机防滑功能。但是目前的防滑失效的检测基本是通过速度传感器信号的自检测，对比进行故障判断的，对于通过机轮锁死保护功能进行速度故障的判断比较少。
[0004]公开号为CN113002802A的专利技术中公开了一种具有状态输出功能的机轮速度传感器，该专利技术通过机轮速度传感器的改进，实时监控机轮速度传感器的工作状态，给电子防滑控制器输出机轮速度传感器发送机轮速度传感器的故障，但该专利技术未考虑机轮速度传感器检测的机轮速度不准确的故障进行判断，在速度传感器检测的机轮速度不准确时，可能造成的机轮爆胎或丧失刹车功能。
[0005]公开号为CN112622863A的专利技术中公开了一种飞机防滑刹车系统故障处理方法，该专利技术通过飞机速度和机轮速度计算机轮打滑量，根据机轮处于的打滑状态，采取对应的故障处理策略，但该专利技术未对如何判断防滑故障进行定义，没有说明如何判断防滑故障。

技术实现思路

[0006]为克服现有技术中存在的无法确定因为机轮速度传感器的检测值不准确以及其他防滑故障造成的机轮爆胎或丧失刹车功能的问题，本专利技术提供了一种飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法。
[0007]本专利技术的具体过程是：
[0008]步骤1，确定机轮锁死保护参考速度；
[0009]通过公式(1)计算左机轮参考速度V
L_ref
，通过公式(2)计算右机轮参考速度V
R_ref
，通过公式(3)计算机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
：
[0010][0011][0012]V
lwp_ref
＝max(V
L_ref
，V
R_ref
)
ꢀꢀꢀ
(3)
[0013]其中，a为飞机加速度，t为时间，V
lwp_ref
为机轮锁死保护参考速度，V
L_ref
为左机轮参考速度，V
R_ref
为右机轮参考速度，为左机轮参考速度上一时刻值，为右机轮参考速度上一时刻值。
[0014]在飞机着陆刹车时，通过刹车控制器分别获取左机轮速度传感器检测到的左机轮速度V
L_w
、右机轮速度传感器检测到的右机轮速度V
R_w
，以及飞机空速管检测到的飞机加速度a。
[0015]步骤2，判断机轮锁死保护参考速度是否有效：
[0016]当左/右机轮速度传感器开路时判断该左/右机轮速度无效；当左/右机轮速度传感器短路时判断该左/右机轮速度无效；当左/右机轮速度传感器的检测值不在速度范围内时判断左/右机轮速度无效；反之，则认为左/右机轮速度有效。
[0017]若左机轮速度V
L_w
有效，则该左机轮参考速度V
L_ref
有效的；若左机轮速度V
L_w
无效，则该左机轮参考速度V
L_ref
无效。若右机轮速度V
R_w
有效，则该右机轮参考速度V
R_ref
有效；若右机轮速度V
R_w
无效，则该右机轮参考速度V
R_ref
无效。
[0018]若左机轮参考速度V
L_ref
和右机轮参考速度V
R_ref
均无效，判断机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
无效；反之，判断机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
有效。
[0019]所述各速度传感器的检测范围均为0～300km/h。
[0020]步骤3，判断是否激活机轮锁死保护：
[0021]当满足以下条件时，刹车控制器激活机轮锁死保护：
[0022]左机轮速度V
L_w
与机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
均有效时，刹车控制器激活左机轮锁死保护；若左机轮速度V
L_w
或者机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
无效时，刹车控制器不激活左机轮锁死保护。
[0023]右机轮速度V
R_w
与机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
均有效时，激活右机轮锁死保护；若右机轮速度V
R_w
或者机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
无效时，刹车控制器不激活右机轮锁死保护。
[0024]步骤4，判断是否释放机轮刹车压力：
[0025]通过公式(4)和公式(5)判断是否释放左机轮的刹车压力：
[0026]V
lwp_ref
>V
d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0027]V
L_w
<LWP_ON_SKID_FACTOR*V
lwp_ref
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0028]其中，V
d
为机轮锁死保护的工作的门限值，LWP_ON_SKID_FACTOR为机轮锁死保护工作系数。
[0029]当满足公式(4)和公式(5)时，刹车控制器释放左机轮的刹车压力：反之，刹车控制器继续对左机轮实施刹车。
[0030]通过公式(4)和公式(6)判断是否释放右机轮的刹车压力：
[0031]V
lwp_ref
>V
d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0032]V
R_w
<LWP_ON_SKID_FACTOR*V
lwp_ref
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0033]当满足公式(4)和公式(6)时，刹车控制器释放右机轮的刹车压力：反之，刹车控制器继续对右机轮实施刹车。
[0034]在判断是否释放机轮刹车压力时，选取的机轮锁死保护的工作速度门限值V
d
为
45km/h；设定所述机轮锁死保护的工作系数LWP_ON_SKID_FACTOR为0.35。
[0035]步骤5，判断是否继续对机轮施加刹车：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机机轮刹车系统防滑失效分析及仿真的方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，确定机轮锁死保护参考速度；通过公式(1)计算左机轮参考速度V
L_ref
，通过公式(2)计算右机轮参考速度V
R_ref
，通过公式(3)计算机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
：：V
lwp_ref
＝max(V
L_ref
，V
R_ref
)
ꢀꢀꢀꢀ
(3)其中，a为飞机加速度，t为时间，V
lwp_ref
为机轮锁死保护参考速度，V
L_ref
为左机轮参考速度，V
R_ref
为右机轮参考速度，为左机轮参考速度上一时刻值，为右机轮参考速度上一时刻值；步骤2，判断机轮锁死保护参考速度是否有效：若左机轮速度V
L_w
有效，则该左机轮参考速度V
L_ref
有效的；若左机轮速度V
L_w
无效，则该左机轮参考速度V
L_ref
无效；若右机轮速度V
R_w
有效，则该右机轮参考速度V
R_ref
有效；若右机轮速度V
R_w
无效，则该右机轮参考速度V
R_ref
无效；若左机轮参考速度V
L_ref
和右机轮参考速度V
R_ref
均无效，判断机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
无效；反之，判断机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
有效；步骤3，判断是否激活机轮锁死保护：当满足以下条件时，刹车控制器激活机轮锁死保护：左机轮速度V
L_w
与机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
均有效时，刹车控制器激活左机轮锁死保护；若左机轮速度V
L_w
或者机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
无效时，刹车控制器不激活左机轮锁死保护；右机轮速度V
R_w
与机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
均有效时，激活右机轮锁死保护；若右机轮速度V
R_w
或者机轮锁死保护参考速度V
lwp_ref
无效时，刹车控制器不激活右机轮锁死保护；步骤4，判断是否释放机轮刹车压力：通过公式(4)和公式(5)判断是否释放左机轮的刹车压力：V
lwp_ref
＞V
d
ꢀꢀꢀ
(4)V
L_w
＜LWP_ON_SKID_FACTOR*V
lwp_ref (5)其中，V
d
为机轮锁死保护的工作的门限值，LWP_ON_SKID_FACTOR为机轮锁死保护工作系数；当满足公式(4)和公式(5)时，刹车控制器释放左机轮的刹车压力：反之，刹车控制器继续对左机轮实施刹车；通过公式(4)和公式(6)判断是否释放右机轮的刹车压力：V
lwp_ref
＞V
d
ꢀꢀꢀꢀ
(4)V
R_w
＜LWP_ON_SKID_FACTOR*V
lwp_ref
ꢀꢀꢀ
(6)当满足公式(4)和公式(6)时，刹车控制器释放右机轮的刹车压力：反之，刹车控制器继
续对右机轮实施刹车；步骤5，判断是否继续对机轮施加刹车：通过公式(7)和公式(8)判断是否继续对左机轮施加刹车压力：V
lwp_ref
≤V
d
ꢀꢀꢀ
(7)V
L_w
＞LWP_OFF_SKIDFFACTOR*V
lwp_ref
ꢀꢀꢀ
(8)其中，V
d
为机轮锁死保护的工作的门限值，LWP_OFF_SKID_FACTOR为机轮锁死保护退出系数；当满足公式(7)和公式(8)时，刹车控制器继续对左机轮施加刹车；反之，刹车控制器继续释放左机轮的刹车压力；通过公式(7)和公式(9)判断是否继续对右机轮施加刹车：V
L_w
＞LWP_OFF_SKID_FACTOR*V
lwp_ref
ꢀꢀꢀꢀ
(9)当满足公式(7)和公式(9)时，刹车控制器继续对右左机轮施加刹车；反之，刹车控制器继续释放右机轮的刹车压力；步骤6，判断是否有防滑故障：当满足以下条件时，刹车控制器判断左/右机轮机轮通道防滑故障：当刹车控制器判断满足步骤4且持续时间阈值t
s
，并且刹车控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国慧，马晓军，鲁静，张卓，
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：