CN108016604A - 一种襟翼控制系统中超控模态的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种襟翼控制系统中超控模态的控制方法属于飞机航空电子系统设计领域。本发明针对襟翼控制系统和襟翼控制计算机的特点，提出一种襟翼控制计算机超控模态的控制方法，襟翼控制计算机无法完成对襟翼的闭环控制时，襟翼控制系统通过进入超控模态，襟翼控制计算机在超控模态下实现对襟翼“收起”、“放下”的开环控制。采用超控信号余度表决机制，表决单元独立于襟翼控制计算机其余部件，确保各余度超控信号的一致性，襟翼控制计算机可靠进入超空模态。

Description

一种襟翼控制系统中超控模态的控制方法

技术领域

本发明一种襟翼控制系统中超控模态的控制方法属于飞机航空电子系统设计领域。

背景技术

高升力系统属辅助飞行控制系统，通过扩展襟翼增加机翼弯度和表面积，其目的在于低空速下改变机翼形状增加升力。在起飞阶段需要放下襟翼以增加升力，使飞机能够以相对低的速度起飞。如果没有该功能，飞机将不得不以更高的速度进行起飞，而这就需要更长的跑道。空中高速巡航为保证气动效率机翼为低阻构型，襟翼在该阶段收回以减少阻力。飞机着陆阶段，襟翼需放下，以使飞机获得一个相对低的着陆速度。如果在着陆阶段没有上述功能，需要更长的跑道的滑行将飞机的能量转化成空气、轮胎和制动的摩擦力，直至飞机停止。

高升力系统中襟翼控制计算机完成对襟翼的控制。为解决因计算机故障等原因导致的襟翼无法控制问题，襟翼控制系统设计了超控模态。超控是襟翼控制系统中较为重要的控制策略，是控制襟翼收起、放下的最后保障。

针对襟翼控制系统的特点，提出一种襟翼控制系统中超控模态的控制策略技术，可实现系统可靠进入超控模态。

在襟翼控制系统需要进入超控模态时，通过操纵超控开关，襟翼控制系统进入超控模态，实现超控模态下的襟翼开环控制。

发明内容

本发明的目的：针对襟翼控制系统的特点，提出一种襟翼控制系统中襟翼控制计算机超控模态的控制方法：

1.可实现正常模态向超控模态切换；既能实现正常模态下对襟翼完成收起、放下的闭环控制，又能保证在超控模态下完成对襟翼的收起、放下的开环控制。

2.提出了一种超控信号余度间的表决机制，确保各余度超控信号的一致性。

3.提出了一种超控模态中，襟翼控制计算机对飞机襟翼的控制限制为根据超控信号完成襟翼收起、放下的开环控制。

4.提出了一种超控信号余度间表决单元包括表决逻辑和硬件电路，且余度间表决单元独立于襟翼控制计算机的其余部件，表决结果作为控制单元和核心处理单元的信号输入。

本发明的技术方案是：一种襟翼控制系统中超控模态的控制方法，基于襟翼控制计算机而实现，襟翼控制计算机包括多个余度，襟翼控制计算机在正常模态时能够实现对飞机襟翼的闭环控制，所述控制方法包括以下步骤：

1)襟翼控制计算机采集超控信号，依据超控信号的表决结果，决定是否进入超控模态，当各余度超控信号的表决结果不一致时，襟翼控制计算机保持正常模态；当各余度超控信号的表决结果一致时，襟翼控制计算机进入超控模态；

2)襟翼控制计算机进入超控模态时，襟翼控制计算机具有一种超控信号余度间的表决机制，确保各余度超控信号的一致性；所述表决机制由超控信号余度间表决单元实现，该表决单元包括表决逻辑和硬件电路，且余度间表决单元独立于襟翼控制计算机的其余部件，超控信号余度间表决结果作为襟翼控制计算机的控制单元和核心处理单元的信号输入；

3)超控模态中，襟翼控制计算机对飞机襟翼的控制权限受到限制；

4)超控模态切换时。襟翼控制计算机各通道之间互相交叉传输和比较超控信号的表决结果，襟翼控制计算机每个通道将本通道的比较结果报襟翼控制系统。

襟翼控制计算机对飞机襟翼的控制权限为，在襟翼控制系统对襟翼发出的收起或放下信号有效时，则襟翼控制计算机完成对襟翼收起或放下的开环控制。

襟翼控制计算机在每个通道中采集不少于两路超控信号，襟翼控制计算机的每个通道都设计有超控信号余度间表决单元，用于完成本通道的超控信号表决。

本发明的优点是：襟翼控制计算机无法完成对襟翼的闭环控制时，襟翼控制系统通过进入超控模态，襟翼控制计算机在超控模态下实现对襟翼“收起”、“放下”的开环控制。采用超控信号余度表决机制，表决单元独立于襟翼控制计算机其余部件，确保各余度超控信号的一致性，襟翼控制计算机可靠进入超空模态。

附图说明

图1模态切换流程图

图2是本发明系统结构框图。

具体实施方式

一种襟翼控制系统中超控模态的控制方法，基于襟翼控制计算机而实现，襟翼控制计算机包括多个余度，襟翼控制计算机在正常模态时能够实现对飞机襟翼的闭环控制，所述控制方法包括以下步骤：

1)襟翼控制计算机采集超控信号，依据超控信号的表决结果，决定是否进入超控模态，当各余度超控信号的表决结果不一致时，襟翼控制计算机保持正常模态；当各余度超控信号的表决结果一致时，襟翼控制计算机进入超控模态；

2)襟翼控制计算机进入超控模态时，襟翼控制计算机具有一种超控信号余度间的表决机制，确保各余度超控信号的一致性；所述表决机制由超控信号余度间表决单元实现，该表决单元包括表决逻辑和硬件电路，且余度间表决单元独立于襟翼控制计算机的其余部件，超控信号余度间表决结果作为襟翼控制计算机的控制单元和核心处理单元的信号输入；

3)超控模态中，襟翼控制计算机对飞机襟翼的控制权限受到限制；

4)超控模态切换时。襟翼控制计算机各通道之间互相交叉传输和比较超控信号的表决结果，襟翼控制计算机每个通道将本通道的比较结果报襟翼控制系统。

襟翼控制计算机对飞机襟翼的控制权限为，在襟翼控制系统对襟翼发出的收起或放下信号有效时，则襟翼控制计算机完成对襟翼收起或放下的开环控制。

襟翼控制计算机在每个通道中采集不少于两路超控信号，襟翼控制计算机的每个通道都设计有超控信号余度间表决单元，用于完成本通道的超控信号表决。

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

一种襟翼控制系统包括襟翼控制手柄驱动的闭环电传控制和超控开关驱动的开环控制，其典型组成包括：超控控制盒、控制手柄、位置传感器、襟翼控制计算机、执行机构部件等。系统包含两台襟翼控制计算机，每台襟翼控制计算机配置命令和监控通道，每个通道包含接口处理单元、核心处理单元、控制模块、超控信号表决单元。

系统有正常模态和超控模态两种工作模态，具有一种机制可实现正常模态向超控模态切换，系统由正常模态向超控模态切换时，需要超控开关有效。模态切换流程见图1：

超控开关四个余度信号分别进入两个襟翼控制计算机的4个通道，且襟翼控制计算机的每个通道可收到本计算机内部另一通道的超控信号。此设计保证了襟翼控制计算机的每个通道收到两路超控信号，超控信号由接口电路采集后进入超控信号表决单元，表决结果决定本通道是否进入超控模态，同时表决结果送给后端执行机构。表决结果经核心处理模块交叉互传给其余三个通道，每个通道对四个表决结果进行比较，比较表决后将结果报襟翼控制系统。表决逻辑见表1。

表1单个通道超控信号的表决逻辑

序号	本通道	另一通道	表决输出	备注
					1	0	0	0	计算机处于正常模态
2	0	1	0	信号异步或奇异故障，计算机处于正常模态
					3	1	0	0	信号异步或奇异故障，计算机处于正常模态
4	1	1	1	计算机进入超控模态

襟翼控制计算机处于正常模态时，襟翼控制计算机将来自手柄的收起、放下指令及位置传感器反馈的襟翼当前位置信息进行综合，经控制律计算后输出控制指令。实现襟翼的收起、放下的闭环控制。

襟翼控制计算机采集到超控信号，超控信号经表决单元表决后，表决结果为“1”，超控信号有效，襟翼控制计算机进入超控模态，表决结果上报襟翼控制系统，襟翼控制系统进入超控模态。

襟翼控制计算机进入超控模态后，采集超控开关的“收起”、“放下”指令，完成对飞机襟翼“收起”、“放下”的开环控制。襟翼控制计算机对襟翼位置采集、位置解算等功能受限。

系统实现原理见图2。

Claims (3)

1.一种襟翼控制系统中超控模态的控制方法，基于襟翼控制计算机而实现，襟翼控制计算机包括多个余度，襟翼控制计算机在正常模态时能够实现对飞机襟翼的闭环控制，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

1)襟翼控制计算机采集超控信号，依据超控信号的表决结果，决定是否进入超控模态，当各余度超控信号的表决结果不一致时，襟翼控制计算机保持正常模态；当各余度超控信号的表决结果一致时，襟翼控制计算机进入超控模态；

2)襟翼控制计算机进入超控模态时，襟翼控制计算机具有一种超控信号余度间的表决机制，确保各余度超控信号的一致性；所述表决机制由超控信号余度间表决单元实现，该表决单元包括表决逻辑和硬件电路，且余度间表决单元独立于襟翼控制计算机的其余部件，超控信号余度间表决结果作为襟翼控制计算机的控制单元和核心处理单元的信号输入；

3)超控模态中，襟翼控制计算机对飞机襟翼的控制权限受到限制；

4)超控模态切换时。襟翼控制计算机各通道之间互相交叉传输和比较超控信号的表决结果，襟翼控制计算机每个通道将本通道的比较结果报襟翼控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种襟翼控制系统中超控模态的控制方法，其特征在于，襟翼控制计算机对飞机襟翼的控制权限为，在襟翼控制系统对襟翼发出的收起或放下信号有效时，则襟翼控制计算机完成对襟翼收起或放下的开环控制。

3.根据权利要求1的所述的一种襟翼控制系统中超控模态的控制方法，其特征在于，襟翼控制计算机在每个通道中采集不少于两路超控信号，襟翼控制计算机的每个通道都设计有超控信号余度间表决单元，用于完成本通道的超控信号表决。