CN107450307A - 一种机电管理计算机的起落架双余度控制方法 - Google Patents

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董鹏辉
白皓
杨毅
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Abstract

本发明涉及一种起落架双余度控制方法，该方法根据飞机处于地面/空中的状态、起落架系统的状态和飞行员起落架收放命令，实现对起落架和护板的自主控制，具有低功耗、高可靠、高安全、智能化等特点，能够实时监控起落架系统状态，对起落架潜在的故障提前进行预警，提示飞行员及早做出处置，提高起落架系统收放控制的可靠性；增强起落架系统故障模式的容错能力，提高起落架系统收放安全性；减少传统控制方式下的控制部件，减轻飞机重量和降低飞机成本。

Description

一种机电管理计算机的起落架双余度控制方法
技术领域
本发明型属于航空电子技术领域，涉及一种机电管理计算机的起落架双余度控制方法。
背景技术
飞机起落架系统是飞机的重要组成部分，此系统的工作性能直接影响到飞机的安全性和机动性。
目前飞机上一般采用液压驱动的方式来实现起落架的收放。在起落架系统控制上，传统的控制手段是机械手段控制，使得起落架系统可靠性低、安全性差、可维护性差、维修困难及无法动态实时监控、显示起落架状态信息和故障信息，缺少容错控制、状态监控、误操作判别及屏蔽、液压检测等措施。鉴于此，本文是通过机电管理计算机实现起落架收放控制和实时状态监控，是一种基于双余度“自监控对”故障容错起落架控制与监控技术，来实现对飞机起落架系统的数据采集和综合管理控制；从而实现机上起落架收放、护板收放、作动筒、液压系统、功率驱动盒、座舱指示系统统一管理控制。
发明内容
发明目的：本发明型的目的是提供一种机电管理计算机的起落架双余度控制方法，实现对飞机起落架系统的数据采集和综合管理控制，包括任务调度管理、数据采集、通讯管理、状态监控、维护管理以及实时向航电系统上报起落架状态信息等。实现机上起落架收放、护板收放、作动筒、液压系统、功率驱动盒、座舱指示系统统一管理控制。
技术方案：本发明提供的一种机电管理计算机的起落架双余度控制方法，是依据飞机起落架系统地面、空中收上、空中放下状态，根据起落架系统状态信号，经过逻辑运算和判断，输出终端起落架系统所需的控制指令，通过对液压系统各阀门的控制来实现起落架和护板的收放动作，并将起落架的动作情况和故障情况发送至座舱指示系统，提示飞行员实时了解起落架和护板的状态，以便进行相应处理。
起落架系统控制机构的启动/关闭控制指令是以离散量的形式输出，控制机构为一个电气双余度、高效、可靠的离散量闭环控制系统。
机电管理计算机采用电磁继电器对开关量进行控制，电磁继电器具有控制电压低、驱动电流小、直流或脉冲电压均能做控制电压等特点。机电管理计算机采用专门的起落架控制模块作为控制输出接口，计算机中共插入2块起落架控制模块，每个模块具有15路开关量输出接口能力。这两个模块作构成对起落架控制的双余度，以提高控制任务可靠性。
有益效果：
采用一种机电管理计算机的起落架双余度控制方法，针对飞机复杂的起落架系统，实现将起落架系统进行综合化管理、监控和控制，提高了飞机起落架控制的效率，使起落架系统智能化，有利于飞机机电系统与航电系统数据的融合；通过计算机自主控制方式，能实时监控起落架系统状态，对起落架潜在的故障提前进行预警，提示飞行员及早做出处置，提高起落架系统收放控制的可靠性；采用计算机自主方式，减少了传统控制方式下的控制部件，对减轻飞机重量和降低飞机成本都有积极意义。提高了飞机起落架系统的可靠性、安全性及可维护性，保障飞行安全，具有较为广泛的应用价值。
附图说明
图1为开关控制系统组成框图；
图2为指令级的闭环检测框图；
图3为作动级的闭环检测框图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述，请参阅图1、图2、图3。
本发明涉及一种起落架双余度控制方法，其特征在于，第一离散量采集模块[1]、第二离散量采集模块[4]、控制模块[2]、起落架控制模块[301]和起落架备份控制模块[302]，其中控制模块[2]分别与第一离散量采集模块[1]、第二离散量采集模块[4]、起落架控制模块[301]和起落架备份控制模块[302]连通；起落架控制模块[301]和起落架备份控制模块[302]均与第二离散量采集模块[4]连接；离散量采集功能模块[1]，用于实时采集机上各个起落架的状态信号和飞行员起落架操纵信号，并将起落架状态信号发动给控制模块[2]；起落架主控制模块[301]和起落架备份控制模块[302]形成双余度起落架控制；起落架主控制模块[301]，当起落架主控制模块[301]接收到控制模块[2]发动的指令后，立即反馈收到的信号给所述控制模块[2]，并同时将促动信号发送给起落架的执行机构；
第二离散量采集模块[4],用于实时采集机上各个起落架的状态信号、起落架主控制模块[301]输出的促动信号，并将采集的所有信号发送到控制模块[2]；
控制模块[2],根据“状态促动信号-指令”对应表对接收的状态促动信号进行判断，并将状态促动信号对应的指令发给起落架主控制模块[301]；状态促动信号为同一时刻起落架状态信号和飞行员起落架操作信号，状态促动信号作为判断下一时刻起落架如何动作的条件，指令为促动起落架下一时刻动作的促动信号；
起落架备份控制模块[302]，与起落架主控制模块[301]完全相同，用于在起落架主控制模块[301]故障时，代替起落架主控制模块[301]对起落架工作。
进一步的，飞行员起落架操作信号包括收上信号和放下信号；起落架状态信号为收上信号、放下信号、落地信号、未收上信号、未放下信号和未落地信号；指令包括收上信号和放下信号。
进一步的，控制模块[2]向起落架主控制模块[301]发动指令，同时将该指令保存(称为运算指令)，起落架主控制模块[301]反馈收到的信号(称为反馈指令)给控制模块[2]，每次收到反馈指令，控制模块[2]都将运算指令与反馈指令进行比对，连续三次对比结果不一致时，判断起落架主控制模块[301]故障，此时将起落架备份控制模块[302]代替起落架主控制模块[301]对起落架工作。
进一步的，第二离散量采集模块[4]采集起落架主控制模块[301]输出的促动信号，并将该促动信号发送到控制模块[2]，控制模块[2]判断运算指令与促动信号是否一致，判断起落架主控制模块[301]故障，此时将起落架备份控制模块[302]代替起落架主控制模块[301]对起落架工作。
该发明对起落架的控制过程是连续的，后一步控制是基于前一指令是否执行成功的基础上的，如当起落架计算机在收到飞行员的“收起落架”指令后，首先给出“护板电磁阀放”指令，然后才给出“起落架电磁阀收”指令，在给出“起落架电磁阀收”指令之前必须判断护板是否已经放下到位，只有在护板已经成功放下到位后才能给出“起落架电磁阀收”指令，所以起落架系统收放控制的闭环检测在控制过程中已经实现。

Claims (4)

1.一种起落架双余度控制方法，其特征在于，第一离散量采集模块[1]、第二离散量采集模块[4]、控制模块[2]、起落架控制模块[301]和起落架备份控制模块[302]，其中控制模块[2]分别与第一离散量采集模块[1]、第二离散量采集模块[4]、起落架控制模块[301]和起落架备份控制模块[302]
连通；起落架控制模块[301]和起落架备份控制模块[302]均与第二离散量采集模块[4]连接；
离散量采集功能模块[1]，用于实时采集机上各个起落架的状态信号和飞行员起落架操纵信号，并将起落架状态信号发动给控制模块[2]；
起落架主控制模块[301]和起落架备份控制模块[302]形成双余度起落架控制；
起落架主控制模块[301]，当起落架主控制模块[301]接收到控制模块[2]发动的指令后，立即反馈收到的信号给所述控制模块[2]，并同时将促动信号发送给起落架的执行机构；
第二离散量采集模块[4],用于实时采集机上各个起落架的状态信号、起落架主控制模块[301]输出的促动信号，并将采集的所有信号发送到控制模块[2]；
控制模块[2],根据“状态促动信号-指令”对应表对接收的状态促动信号进行判断，并将状态促动信号对应的指令发给起落架主控制模块[301]；状态促动信号为同一时刻起落架状态信号和飞行员起落架操作信号，状态促动信号作为判断下一时刻起落架如何动作的条件，指令为促动起落架下一时刻动作的促动信号；
起落架备份控制模块[302]，与起落架主控制模块[301]完全相同，用于在起落架主控制模块[301]故障时，代替起落架主控制模块[301]对起落架工作。
2.根据权利要求1所述的一种机电管理计算机的起落架双余度控制方法，其特征在于：飞行员起落架操作信号包括收上信号和放下信号；起落架状态信号为收上信号、放下信号、落地信号、未收上信号、未放下信号和未落地信号；指令包括收上信号和放下信号。
3.根据权利要求1所述的一种起落架双余度控制方法，其特征在于：控制模块[2]向起落架主控制模块[301]发动指令，同时将该指令保存(称为运算指令)，起落架主控制模块[301]反馈收到的信号(称为反馈指令)给控制模块[2]，每次收到反馈指令，控制模块[2]都将运算指令与反馈指令进行比对，连续三次对比结果不一致时，判断起落架主控制模块[301]故障，此时将起落架备份控制模块[302]代替起落架主控制模块[301]对起落架工作。
4.根据权利要求1所述的一种起落架双余度控制方法，其特征在于：第二离散量采集模块[4]采集起落架主控制模块[301]输出的促动信号，并将该促动信号发送到控制模块[2]，控制模块[2]判断运算指令与促动信号是否一致，判断起落架主控制模块[301]故障，此时将起落架备份控制模块[302]代替起落架主控制模块[301]对起落架工作。
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