CN110716584A - 一种作动器sov故障的飞控系统内自动检测方法 - Google Patents

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丁越潮
孙鹏冬
蔡佳圻
朱可一
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft

Abstract

本发明涉及飞行控制领域，具体涉及一种作动器SOV故障的飞控系统内自动检测方法；该方法是在飞机飞行派遣任务结束后降落滑跑时，当满足一定安全条件后，通过中央维护系统自动启动SOV故障检测BIT测试，检测潜在的作动器控制器故障和作动器SOV接通或切断故障；本发明提出的检测方法可在民航飞机一次飞行派遣任务落地后在地面滑行阶段自动静默进行各主控舵面舵机的SOV的检测，不占用维护人员与机组的工作时间，可有效降低飞机的维护成本，同时可有效上报/隔离潜在重大飞控系统安全故障，保证民航飞机的安全派遣。

Description

一种作动器SOV故障的飞控系统内自动检测方法
技术领域
本发明涉及飞行控制领域，具体涉及一种作动器SOV故障的飞控系统内自动检测方法。
背景技术
国内民用飞机飞控技术的发展起步较晚，传统的飞控系统维护技术需要大量人工介入，以及外场保障，需要较高的飞机维护成本，以及派遣频率较低的特点，在现有的电传飞控系统中，运用基于中央维护的飞控维护系统可以有效针对关键部件在航后进行自动测试，生成可读取的故障隔离报告，从而减少人工维护检测对飞机派遣率的影响，和相应成本，同时进一步与各系统监控器、余度管理等技术手段一起形成飞行安全的保障，提高飞行的派遣率与安全。
其中电磁阀(SOV)作为飞机作动器的关键部件，需要定期进行检测是否有潜在的故障以保证飞机的安全性，SOV的故障检测目的是确定SOV能否按照期望进行正常通电和断电。传统的SOV故障检测技术需要飞机维护人员进行繁琐的人工操作，在故障检测覆盖率、测试方法可靠性及测试集成化方面存在着不足之处，特别是在飞机服役、运营阶段，由于测试效率低存在测试需要的人力、时间及财力成本高的缺陷，影响飞机的经济性。对照国外技术发展，高度自动化、集成化是飞控系统检测技术的大趋势，传统的SOV故障检测技术存在着技术落后的风险。
发明内容
本发明的目的是：提出一种作动器SOV故障的飞控系统内自动检测方法，以解决民用飞机在日常派遣中的潜在重大故障飞航后自动检测，以保障民机飞控系统的高安全性要求。
本发明的技术方案：一种基于中央维护的飞控系统对作动器SOV故障自动检测的方法，检测实施策略为：
在飞机飞行派遣任务结束后降落滑跑时，满足一定安全条件后，通过中央维护系统自动启动SOV故障检测BIT测试，检测潜在的作动器控制器故障和作动器SOV接通或切断故障。具体的表现为：
首先检查作动器控制器初始状态，状态异常时锁存作动器控制器故障。发送维护功能请求后对作动器控制器维护状态进行检查，飞控系统未能在指定时间内转为维护模态时锁存作动器控制器故障。
如上述检测未通过，则退出测试，上报相应故障。
如上述检测通过，则接通被测作动器，断开被测作动器对应舵面上的其他作动器，给被测作动器发送指令，通过作动器位置反馈信号检测作动器是否在指定时间内到达指令位置。若被测作动器在指定时间内到达指令位置，则测试通过。若被测作动器没有在指定时间内到达指令位置，计算被检测舵面上不同作动器各自两腔压差的差值，根据预设门限对计算后的两腔压差的差值进行判断并锁存相应作动器的SOV接通或切断故障。
上述检测策略中，需禁止力纷争减缓和作动器控制器的监控功能，防止在测试中触发这些功能的误判。
本发明的有益效果：本发明的自动测试方法，可在民航飞机一次飞行派遣任务落地后在地面滑行阶段自动静默进行各主控舵面舵机的SOV的检测，不占用维护人员与机组的工作时间，可有效降低飞机的维护成本，同时可有效上报/隔离潜在重大飞控系统安全故障，保证民航飞机的安全派遣。
附图说明
图1为常规双余度主主工作舵面与舵机结构示意图，
图2为常规航后测试的调用阶段示意图，
图3为基于中央维护的飞控维护系统通用维护测试框图，
图4为本发明的常规双余度主主工作舵面舵机SOV故障自动检测方法流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合附图对实施例中详细描述，以一个常规双余度主主工作舵面，如图1所示的舵机SOV故障自动检测测试为例：
测试按照图2、图3所示可以在一定安全条件下在飞行航后滑行阶段在飞控系统内自动调用，在正常执行完成后退出，也可在安全条件不满足时被中断退出，故障判断方法为：
对于测试异常情况会依据读取到的不同压差值，分别报出是主1作动器SOV故障还是主2作动器SOV故障,如果进一步通过对舵机压力异常原因进行分析，可以再此基础上更具体的报出故障的SOV是接通故障还是切断故障，更有利于舵机维护人员定位故障问题。
具体步骤如图4所示，包括：
步骤001：本发明测试由中央维护系统经飞控计算机调用开始，进入步骤002。
步骤002：进行测试前作动器控制器状态检测，如无异常进入步骤003，如有异常，报故退出，进入016。
步骤003：判断此时飞控系统是否处于维护模式，如是进入步骤004，如否，报故退出，进入步骤016。
步骤004：分别对作动器主1主2-SOV进行使能，进入步骤005，
步骤005：在5s内，指令作动器缓动到零位，进入步骤006。
步骤006：禁止测试中可能发生误报的飞控系统监控器，同时禁止力纷争减缓指令计算，进入步骤007。
步骤007：切断主2作动器SOV，使被测舵面2台舵机进入主-旁通工作模式，进入步骤 008。
步骤008：指令作动器运动至3度，采集作动器位置反馈信号，判断是否在2s内达到3度，如未达到，进入步骤101，如达到，进入步骤009。
步骤009：指令作动器运动至0度，采集作动器位置反馈信号，判断是否在2s内达到0度，如未达到，进入步骤101，如达到，进入步骤010。
步骤010：切断主1作动器SOV，接通主2作动器SOV，使被测舵面2台舵机进入旁通-主工作模式，进入步骤011。
步骤011：指令作动器运动至-3度，采集作动器位置反馈信号，判断是否在2s内达到-3度，如未达到，进入步骤102，如达到，进入步骤012。
步骤012：指令作动器运动至0度，采集作动器位置反馈信号，判断是否在2s内达到0度，如未达到，进入步骤102，如达到，进入步骤013。
步骤013：切断主2作动器SOV，解除对测试中可能发生误报的飞控系统监控器的禁止，同时解除对力纷争减缓指令计算的禁止，进入步骤014。
步骤014：检测整个测试过程中是否有故障上报，如有，进入步骤015，如无，测试通过，清除相关锁存的故障，进入步骤016。
步骤015：测试报故锁存相应故障，进行故障隔离上报。进入步骤016。
步骤016：测试完成。
步骤101：采集被测舵面两作动器各自两腔压力信号，进行实时两作动器各自两腔压差的差值(DDP1&2)计算，如超出报故预定范围，依据表1上报SOV故障。然后对作动器指令回0度，进入步骤010。
步骤102：采集被测舵面两作动器各自两腔压力信号，进行实时两作动器各自两腔压差的差值(DDP1&2)计算，如超出报故预定范围，依据表1上报SOV故障。然后对作动器指令回0度，进入步骤013。
表1.故障上报计算
Figure BDA0002251478350000041
表中ABS代表取计算结果的绝对值。3200Psi为常见3000Psi液压系统的常规压力判据参数，对于不同实际应用场景和液压系统该参数需进行相应仿真计算得出。其中：
■主1作动器两腔压差DP1＝A1-B1
■主2作动器两腔压差DP2＝A2-B2
■两作动器工作压力差DDP1&2＝DP1-DP2。

Claims (8)

1.一种作动器SOV故障的飞控系统内自动检测方法，其特征在于：所述方法是在飞机飞行派遣任务结束后降落滑跑时，当满足一定安全条件后，通过中央维护系统自动启动SOV故障检测BIT测试，检测潜在的作动器控制器故障和作动器SOV接通或切断故障。
2.根据权利要求1所述的作动器SOV故障的飞控系统内自动检测方法，其特征在于：所述检测方法首先检查作动器控制器初始状态，状态异常时锁存作动器控制器故障；之后，发送维护功能请求后对作动器控制器维护状态进行检查，飞控系统未能在指定时间内转为维护模态时锁存作动器控制器故障。
3.根据权利要求2所述的作动器SOV故障的飞控系统内自动检测方法，其特征在于：检测未通过，则退出测试，上报相应故障。
4.根据权利要求2所述的作动器SOV故障的飞控系统内自动检测方法，其特征在于：检测通过，则接通被测作动器，断开被测作动器对应舵面上的其他作动器，给被测作动器发送指令，通过作动器位置反馈信号检测作动器是否在指定时间内到达指令位置。
5.根据权利要求4所述的作动器SOV故障的飞控系统内自动检测方法，其特征在于：若被测作动器在指定时间内到达指令位置，则测试通过；若被测作动器没有在指定时间内到达指令位置，计算被检测舵面上不同作动器各自两腔压差的差值，根据预设门限对计算后的两腔压差的差值进行判断并锁存相应作动器的SOV接通或切断故障。
6.根据权利要求5所述的作动器SOV故障的飞控系统内自动检测方法，其特征在于：所述预设门限根据不同实际应用场景和液压系统该参数，进行相应仿真计算得到。
7.根据权利要求4所述的作动器SOV故障的飞控系统内自动检测方法，其特征在于：所述指定时间为2s。
8.根据权利要求1所述的作动器SOV故障的飞控系统内自动检测方法，其特征在于：检测过程中，禁止力纷争减缓和作动器控制器的监控功能。
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