CN103213506B - 一种用于飞机电刹车双y型无刷直流电机的控制方法 - Google Patents
一种用于飞机电刹车双y型无刷直流电机的控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于飞机电刹车双Y型无刷直流电机的控制方法,采集电机转速和两组电机绕组的电流反馈信号,经压力观测器得电机转速微分和压力观测值微分,计算刹车压力误差并建立滑模线,计算角速度误差信号进行速度环PID控制,计算电流误差信号进行均流环PID控制,驱动双余度无刷直流电机工作。本发明提高了刹车系统的可靠性和鲁棒性,减少了外界环境对压力传感器的干扰。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于飞机电刹车双Y型无刷直流电机的控制方法。
背景技术
飞机刹车系统是飞机上具有相对独立功能的子系统,其作用突出,可靠性要求很高。全电刹车作动装置防滑性能好,刹车效率高,可维修性强。目前,电刹车控制系统研究成果有:发表于《计算机测量与控制》的文章《飞机全电刹车驱动器设计与关键技术研究》是一种基于CPLD和DSP为刹车系统主要控制芯片的控制器的技术。但是,其作动电机为单余度电机,可靠性不高;发表于《微特电机》的文章《飞机双余度全电刹车驱动控制器设计与研究》,采用双余度设计,但是其控制方法仍沿用经典的PID控制,对于非线性较强的系统控制精度不高,刹车系统鲁棒性不强。同时,刹车压力传感器易受外界工作环境干扰,严重时影响飞机刹车系统正常工作。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种用于飞机电刹车双Y型无刷直流电机的控制方法,提高飞机电刹车系统鲁棒性,减少了外界环境对压力传感器的干扰。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤:
第一步,控制器分别采集电机转速ωr、电机绕组1电流反馈信号i1及电机绕组2电流反馈信号i2,转至第二步。
第二步,经压力观测器:
得电机转速微分和压力观测值微分其中,CT1为电机绕组1转矩常数,CT2为电机绕组2转矩常数,J为电机转动惯量,为压力观测值,为电机转速观测值,c1为观测器系数(0<c1<100000),c2为观测器系数(-50000<c1<0)。转至第三步
第三步,计算观测的刹车压力转至第四步。
第四步,控制器接收给定刹车压力Pgv;转至第五步。
第五步,计算刹车压力误差转至第六步。
第六步,建立滑模线其中,为对压力误差的一次微分;c为误差系数,其取值范围在此设定为0<c<10;转至第七步。
第七步,采集电机角速度ω,计算角速度给定其中:
式中:为对给定压力的一次微分,为纤定压力的二次微分,B为粘滞系数,TL为负载转矩,KT为绕组平均转矩系数,ξ>0,k>0;转至第八步。
第八步,计算角速度误差信号转至第九步。
第九步,进行速度环PID控制,PID输出作为电流环给定转至第十步。
第十步,计算均流电流给定其中:
第十一步,计算电流误差信号转至第十二步。
第十二步,进行均流环PID控制,驱动双余度无刷直流电机工作;转至第一步。
本发明的有益效果是:以双余度无刷直流电机作为作动电机,提高刹车系统的可靠性,提出了一种滑模均流控制策略,平衡电机两套绕组电流,解决力纷争问题,同时提高飞机电刹车系统鲁棒性。设计压力观测器对压力进行观测,减少了外界环境对压力传感器的干扰。
附图说明
图1为控制过程流程图。
具体实施方式
第一步,控制器分别采集电机转速ωr,电机绕组1电流反馈信号i1及电机绕组2电流反馈信号i2,转至第二步。
第二步,经压力观测器:
得电机转速微分和压力观测值微分其中,CT1为电机绕组1转矩常数,CT2为电机绕组2转矩常数,J为电机转动惯量,为压力观测值,为电机转速观测值,c1为观测器系数(0<c1<100000),c2为观测器系数(-50000<c1<0)。转至第三步
第三步,计算观测的刹车压力转至第四步。
第四步,控制器接收给定刹车压力Pgv;转至第五步。
第五步,计算刹车压力误差转至第六步。
第六步,建立滑模线其中,为对压力误差的一次微分;c为误差系数,其取值范围在此设定为0<c<10;转至第七步。
第七步,采集电机角速度ω,计算角速度给定其中:
式中:为对给定压力的一次微分,为纤定压力的二次微分,B为粘滞系数,TL为负载转矩,KT为绕组平均转矩系数,ξ>0,k>0;转至第八步。
第八步,计算角速度误差信号转至第九步。
第九步,进行速度环PID控制,PID输出作为电流环给定转至第十步。
第十步,计算均流电流给定其中:
第十一步,计算电流误差信号转至第十二步。
第十二步,进行均流环PID控制,驱动双余度无刷直流电机工作;转至第一步。
Claims (1)
1.一种用于飞机电刹车双Y型无刷直流电机的控制方法,其特征在于包括下述步骤:
第一步,控制器分别采集电机转速ωr、电机绕组1电流反馈信号i1及电机绕组2电流反馈信号i2;
第二步,经压力观测器:
得电机转速微分和压力观测值微分其中,CT1为电机绕组1转矩常数,CT2为电机绕组2转矩常数,J为电机转动惯量,为压力观测值,为电机转速观测值,c1为观测器系数,0<c1<100000,c2为观测器系数,-50000<c2<0;
第三步,计算观测的刹车压力
第四步,控制器接收给定刹车压力Pgv;
第五步,计算刹车压力误差
第六步,建立滑模线其中,为对压力误差的一次微分;c为误差系数,0<c<10;
第七步,采集电机角速度ω,计算角速度给定
式中:为对给定压力的一次微分,为对给定压力的二次微分,B为粘滞系数,TL为负载转矩,KT为绕组平均转矩系数,ξ>0,k>0;
第八步,计算角速度误差信号
第九步,进行速度环PID控制,PID输出作为电流环给定
第十步,计算均流电流给定
第十一步,计算电流误差信号及
第十二步,进行均流环PID控制,驱动双Y型无刷直流电机工作;转至第一步。
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