飞机刹车系统半实物仿真平台结构技术方案

本发明专利技术属于机电系统控制和半实物仿真技术，涉及对传统飞机刹车实验系统的改进。该半实物仿真平台包括载荷压下系统、惯量模拟系统、机轮刹车系统、仿真计算／虚拟仪表系统和视景系统。其中载荷压下系统能够模拟飞机刹车过程中轮胎的径向载荷；惯量模拟系统用来模拟飞机的平动惯量，同时能够实现刹车过程中飞机发动机残余推力、气动阻力和前轮摩擦的补偿；机轮刹车系统为物理的飞机刹车装置；仿真计算／虚拟仪表系统和视景系统中仿真计算机中解算飞机着陆滑跑六自由度模型，输出电动机的力矩参考值和左右载荷压下系统压下载荷的参考值，并将解算的飞机位置和姿态传送给视景系统，虚拟仪表部分能够实时显示飞机的空速、姿态、高度、航向和发动机转速等。该研究成果为飞机的着陆滑跑及刹车控制律的设计、实验与验证提供了有效的手段和开发环境，既减少了真实实验的风险，又节约了大量资金，具有独创性和显著的经济效益。

Hardware in the loop simulation platform of aircraft brake system

The invention belongs to the electromechanical system control and hardware in the loop simulation technology, and relates to the improvement of the traditional aircraft brake test system. The hardware in the loop simulation platform includes load reduction system, inertia simulation system, wheel brake system, simulation calculation / virtual instrument system and visual system. The load system to simulate the radial load tire braking process; inertia simulation is used to simulate the translational inertia of aircraft system, and can realize the dynamic resistance and friction wheel aircraft engine residual thrust, gas in the process of braking compensation; wheel brake system for physical aircraft brake device; simulation / virtual instrument system and visual simulation system of computer calculation in the aircraft landing and taxiing model with six degrees of freedom, the reference value of the motor output torque and load system pressure load and the reference value of the aircraft position and attitude and transmits the solution to the visual system, virtual instrument part can display the aircraft attitude, altitude and airspeed of course, the engine speed and etc.. Provides effective means and development environment of the research results for the aircraft landing and taxiing and braking control law design, test and validation, which reduces the risk of the real experiment, but also save a lot of money, has the unique and remarkable economic benefits.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机电系统控制和半实物仿真技术，涉及对传统飞机刹车实验系 统的改进。技术背景飞机刹车系统是保证飞机正常起飞、着陆的重要系统，其性能品质的检验是 保障飞机飞行安全的重要措施。传统飞机刹车实验系统采用大直径惯量盘模拟 飞机跑道，将飞机轮胎相对地面的滚动转化为机轮相对于惯量盘的滚动，来模 拟飞机实际的刹车过程，以测试飞机刹车系统的性能。传统的飞机刹车实验系统主要存在的问题(1)釆用质量固定的惯量盘转动惯量来模拟飞机的平动惯 量，所以只能对特定质量飞机的刹车系统进行测试，当被测试飞机的质量改变 时，依靠增加或者减少惯量盘配重来调节惯量盘的转动惯量，这种方式的缺点 是整个惯量盘系统很难做到动平衡，惯量盘的惯量也不能进行无级调整；同时 由于没有采用半实物仿真方法，没有采用飞机着陆滑跑的六自由度数学模型， 不能对发动机残余推力、气动阻力和前轮摩擦等进行补偿。(2)传统飞机刹车 实验系统没有安装的真实起落架系统，不能真实模拟刹车过程中起落架的动态 特性，即不能模拟刹车过程中机轮的径向载荷。(3)传统飞机刹车实验系统采 用单边加载的方式，由于真实的飞机机轮是左右对称结构的，所以不能再本文档来自技高网...

【技术保护点】
飞机刹车系统半实物仿真平台结构，其特征在于：　载荷压下系统为左右对称的阀控缸结构，包括油源、伺服阀、液压缸、位置传感器（ＬＶＤＴ）和压力传感器。能够进行位置控制和力控制，通过力控制可以实现飞机刹车实验过程中机轮径向载荷的模拟。　 惯量模拟系统包括惯量盘、电动机、变频器、力矩传感器和旋转编码器。惯量盘为铁质实心圆柱体，用来模拟飞机跑道和飞机部分惯量。电动机采用西门子变频调速电机，电动机可以对惯量盘施加正、反两个方向的力矩，实现飞机部分惯量的模拟和发动机残余推力、气动阻力、前轮摩擦力等的补偿。力矩传感器测得电动机输出力矩形成力矩闭环控制。旋转编码器通过计数测得惯量盘的转速形成...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：焦宗夏，李波，李丰羽，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]