一种飞机刹车控制方法

摘要

一种飞机刹车控制方法，基于动态减速率限制和基于防滑调节的飞机刹车控制，依据飞机速度和刹车压力进行正增益调节，不断增加减速率，当减速率增加到设定值后，减速率不再增加，进入饱和工作状态，该控制过程适用于机轮与地面结合系数较高的状态，可最大限度平稳使用刹车力矩，缩短刹车距离。本发明可消除由于不同刹车材料带来的不同速度下力矩向上波动现象，从而增加刹车舒适性，避免轮胎异常磨损。机轮与地面结合系数较小时，基于动态减速率限制和基于防滑调节的飞机刹车控制方法依据防滑程度大小进行减压调节，避免二次深度打滑，提高刹车力矩效率。

主权项

一种飞机刹车控制方法，其特征在于，具体过程是：步骤一，确定基于动态减速率限制和基于防滑调节的最低工作门限：防滑刹车系统通过判断刹车指令信号的大小确定基于动态减速率限制和基于防滑调节的最低工作门限；当刹车指令信号小于或等于工作门限U₀时，基于动态减速率限制和基于防滑调节不响应工作，防滑刹车系统工作按飞行员指令1∶1工作；当刹车指令信号量值大于工作门限U₀时，基于动态减速率限制和基于防滑调节响应工作；步骤二，确定动态减速率系数k₁：防滑刹车系统根据飞机速度，通过公式(8)确定动态减速率系数k₁；所述飞机速度通过机轮速度信号，采用常规方法得到；飞机速度初始值为参考速度的90％，当机轮速度增加时，飞机速度依然按照参考速度的90％确定，当机轮速度减小时，飞机速度按照设定的时间线性减小；k₁＝m₁V_c^1/2      (8)其中m₁为动态减速率系数k₁的计算系数，m₁取值范围为0.05～0.35；V_c为飞机速度；步骤三，确定动态最大限制减速率：防滑刹车系统根据得到的动态减速率系数k₁，通过公式(9)确定动态最大限制减速率a_max0；a_max0＝m₂k₁U_max0      (9)其中m₂为动态最大限制减速率的计算系数，m₂取值范围为0.1～0.8；U_max0为刹车指令信号最大值；步骤四，确定动态刹车控制电流I_K：防滑刹车系统判断刹车指令信号大小，通过公式(10)和公式(11)确定动态刹车控制电流I_K；I_K＝m₃₁tk₁U 当a＜a_max0时    (10)I_K＝m₃₂a_max0/a 当a≥a_max0时  (11)其中m₃₁是当a＜a_max0时，动态刹车控制电流I_K的计算系数，m₃₂是当a≥a_max0时，动态刹车控制电流I_K的计算系数；所述m₃₁等于1～3，m₃₂等于2～5；a为瞬时减速率；t为动态刹车控制电流I_K的计算系数，当瞬时减速率a不变时，或a增加时并且当a＜a_max0时，按表3取t的值，其中瞬时减速率a减小时，计时周期置“1”，t置“1”；表3V_C为200km/h时动态刹车控制电流I_K表3中，瞬时减速率a的单位为“m/s²”；动态刹车控制电流I_K的计算系数t的数值与计时周期为固定关系，动态刹车控制电流I_K的单位为“mA”；在刹车过程中，动态刹车控制电流I_K会自动增加，使防滑刹车系统达到最大限制减速率a_max0，然后动态刹车控制电流I_K会自动调节，并使实际减速率a在最大限制减速率a_max0附近调节；步骤五，防滑调节：防滑刹车系统对机轮速度V_W与飞机速度V_c进行对比，通过公式(12)和公式(13)得到防滑电流I_f；所述防滑调节是指对刹车电流的调节；I_f＝0 当V_W与m₅的和≥V_c时    (12)I_f＝m₄(V_W+m₅‑V_c) 当V_W与m₅的和＜V_c时    (13)其中m₅为常数，m₅取值范围为10～40，m₄防滑电流的计算系数，m₄取值范围为0.01～0.10；步骤六，确定防滑调节系数：防滑刹车系统基于当前周期防滑电流I_f0的前一个周期防滑电流I_f‑1,通过公式(14)和公式(15)得到控制周期防滑调节系数k₂；所述周期是指防滑刹车系统的控制周期，控制周期为10ms～40ms；k₂＝1 当I_f‑1＝0时且上一周期k₂＝1        (14)k₂＝‑m₆t₁/I_f‑1 当I_f‑1＜0时     (15)其中m₆为防滑调节系数k₂的计算系数，m₆的取值范围为0.5～2.5，t₁是根据I_f‑1得到的延时系数，在不同周期为相应常数量；步骤七，综合输出：I_z＝k₂I_K+I_f     (16)防滑刹车系统根据所得的动态刹车控制电流I_K、防滑调节系数k₂和防滑电流I_f，通过公式(16)计算出综合输出I_z；所述“综合输出”是指防滑刹车系统中防滑刹车控制盒控制压力伺服阀的刹车电流。