CN111930096A - 一种飞控系统伺服阀接通故障诊断方法 - Google Patents
一种飞控系统伺服阀接通故障诊断方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例公开了一种飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，飞控系统的舵面为双作动器构型，双作动器包括A作动器和B作动器，方法包括：在不破坏机械结构的限制下，禁用力纷争减缓功能；飞控系统发出第一通断指令，使得B作动器中伺服阀断开，且A作动器中伺服阀为接通状态；飞控系统发出第一角度指令，使得A作动器移动相应地角度，并监测A作动器中位置传感器反馈的角度数值，第一角度指令指示角度小于5度，以不破坏舵面机械结构；根据A作动器中位置传感器反馈的角度数值判断A作动器的接通状态和B作动器的断开状态。本发明实施例可以实现对飞控系统中作动器接通故障的有效诊断。
Description
技术领域
本发明涉及但不限于飞行控制技术领域，尤指一种飞控系统伺服阀接通故障诊断方法。
背景技术
某国产民用单通道大飞机在飞机着陆滑跑过程中需要执行航后自动机内自检测，其中一项测试内容是检测各个主舵面作动器(SOV)是否能够正常按照指令接通或断开，但是为了保证检测结果的客观真实有效，往往不能采用直接读取SOV反馈上传的信号来诊断故障，需要采用间接判断的方法。
发明内容
本发明的目的：提出一种飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，以实现对飞控系统中作动器接通故障的有效诊断。
本发明的技术方案：
本发明实施例提供一种飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，所述飞控系统的舵面为双作动器构型，双作动器包括A作动器和B作动器，所述方法包括：
在不破坏机械结构的限制下，禁用力纷争减缓功能；
飞控系统发出第一通断指令，使得B作动器中伺服阀断开，且A作动器中伺服阀为接通状态；
飞控系统发出第一角度指令，使得A作动器移动相应地角度，并监测A作动器中位置传感器反馈的角度数值，所述第一角度指令指示角度小于5度，以不破坏舵面机械结构；
根据A作动器中位置传感器反馈的角度数值判断A作动器的接通状态和B作动器的断开状态。
可选地，如上所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法中，所述根据A作动器中位置传感器反馈的角度数值判断A作动器的接通状态和B作动器的断开状态，包括：
当A作动器中位置传感器反馈的角度数值在预设角度范围内，则判断出A作动器的伺服阀正常接通，且B作动器中的伺服阀正常断开。
可选地，如上所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法中，所述根据A作动器中位置传感器反馈的角度数值判断A作动器的接通状态和B作动器的断开状态，还包括：
当A作动器中位置传感器反馈的角度数值未在预设角度范围内，计算A作动器两腔压力差和B作动器两腔压力差，且计算所述两腔压力差之差DDP；
根据所述两腔压力差之差DDP进行故障判断，包括：
当DDP小于压差阈值时，判断出A作动器中的伺服阀接通异常；
当DDP大于或等于压差阈值时，判断出B作动器中的伺服阀断开异常。
可选地，如上所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法中，还包括：
在第一角度指令指示为0度时，重复执行A作动器的接通状态和B作动器的断开状态的判断。
可选地，如上所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法中，还包括：
飞控系统发出第二通断指令，使得A作动器中伺服阀断开，且使得B作动器中伺服阀接通；
飞控系统发出第二角度指令，使得B作动器移动相应地角度，并监测B作动器中位置传感器反馈的角度数值，所述第二角度指令指示角度小于5度，以不破坏舵面机械结构；
根据B作动器中位置传感器反馈的角度数值判断B作动器的接通状态和A作动器的断开状态。
可选地，如上所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法中，所述根据B作动器中位置传感器反馈的角度数值判断B作动器的接通状态和A作动器的断开状态，包括：
当B作动器中位置传感器反馈的角度数值在预设角度范围内，则判断出B作动器的伺服阀正常接通，且A作动器中的伺服阀的正常断开。
可选地，如上所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法中，所述根据B作动器中位置传感器反馈的角度数值判断B作动器的接通状态和A作动器的断开状态，还包括：
当B作动器中位置传感器反馈的角度数值未在预设角度范围内，计算A作动器两腔压力差和B作动器两腔压力差，且计算所述两腔压力差之差DDP；
根据所述两腔压力差之差DDP进行故障判断，包括：
当DDP小于压差阈值时，判断出B作动器中的伺服阀接通异常；
当DDP大于或等于压差阈值时，判断出A作动器中的伺服阀断开异常。
可选地，如上所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法中，还包括：
在第二角度指令指示为0度时，重复执行B作动器的接通状态和A作动器的断开状态的判断。
本发明的优点：
本发明实施例提供的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，对于双作动器构型的舵面(如由A作动器和B作动器组成)，利用力纷争原理，在不破坏机械结构的限制下，禁用力纷争减缓功能，飞控系统发出第一指令使得A作动器接通，B作动器断开，第二指令使得A作动器驱动舵面运动某一小角度，若A作动器的位置传感器反馈运动结果正常，则A作动器和B作动器的通断正常；否则，如果A、B作动器各自两腔压力差之差小于判定门限，A作动器接通异常，两腔压力差之差大于或等于判定门限，B作动器断开异常。在飞机自动执行航后机内自检测时，在力纷争减缓功能被禁用的情况下，使用单一作动器驱动舵面小角度运动出现位置响应异常时，可通过力纷争原理观测多作动器各自两腔压力差之差来间接诊断某一作动器出现作动器接通或断开故障。
附图说明：
图1为本发明实施例提供的一种飞控系统伺服阀接通故障诊断方法的流程图；
图2为本发明具体实施例提供的一种飞控系统伺服阀接通故障诊断方法的流程图。
具体实施方式：
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
上述背景技术中的大型民用客机主舵面采用单舵面多作动器(大于等于2台)驱动布局，当多作动器对指令执行不一致时，由于舵面机械结构交联，作动器之间会产生力纷争效应，力纷争效应体现在多作动器之间各自两腔压力差之差过大，飞控系统的力纷争减缓功能可以补偿减小力纷争效应。
本发明实施例为了客观真实有效的诊断SOV接通故障，飞控系统利用力纷争效应原理在不破坏机械结构的限定下，通过关闭力纷争减缓功能，进行SOV接通故障的诊断。
图1为本发明实施例提供的一种飞控系统伺服阀接通故障诊断方法的流程图。如图1所示，飞控系统的舵面为双作动器构型，双作动器包括A作动器和B作动器，本发明实施例提供的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法可以包括如下步骤：
步骤1，在不破坏机械结构的限制下，禁用力纷争减缓功能；
步骤2，飞控系统发出第一通断指令，使得B作动器中伺服阀断开，且A作动器中伺服阀为接通状态；
步骤3，飞控系统发出第一角度指令，使得A作动器移动相应地角度，并监测A作动器中位置传感器反馈的角度数值，第一角度指令指示角度小于5度，以不破坏舵面机械结构；
步骤4，根据A作动器中位置传感器反馈的角度数值判断A作动器的接通状态和B作动器的断开状态。
本发明实施例的步骤4中，根据A作动器中位置传感器反馈的角度数值判断A作动器的接通状态和B作动器的断开状态的实现方式，可以包括：
当A作动器中位置传感器反馈的角度数值在预设角度范围内，则判断出A作动器的伺服阀正常接通，且B作动器中的伺服阀正常断开。
本发明实施例的步骤4中，根据A作动器中位置传感器反馈的角度数值判断A作动器的接通状态和B作动器的断开状态的实现方式，还可以包括：
当A作动器中位置传感器反馈的角度数值未在预设角度范围内，计算A作动器两腔压力差和B作动器两腔压力差，且计算两腔压力差之差DDP，该两腔压力差之差DDP取正值；
根据两腔压力差之差DDP进行故障判断，包括：
当DDP小于压差阈值时，判断出A作动器中的伺服阀接通异常；
当DDP大于或等于压差阈值时，判断出B作动器中的伺服阀断开异常。
本发明实施例在实际应用中，可以在第一角度指令指示为0度时，重复执行A作动器的接通状态和B作动器的断开状态的判断。
本发明实施例提供的方法，还可以包括：
步骤5，飞控系统发出第二通断指令，使得A作动器中伺服阀断开，且使得B作动器中伺服阀接通；
步骤6，飞控系统发出第二角度指令，使得B作动器移动相应地角度，并监测B作动器中位置传感器反馈的角度数值，第二角度指令指示角度小于5度，以不破坏舵面机械结构；
步骤7，根据B作动器中位置传感器反馈的角度数值判断B作动器的接通状态和A作动器的断开状态。
本发明实施例的步骤7中，根据B作动器中位置传感器反馈的角度数值判断B作动器的接通状态和A作动器的断开状态的实现方式，可以包括：
当B作动器中位置传感器反馈的角度数值在预设角度范围内，则判断出B作动器的伺服阀正常接通，且A作动器中的伺服阀的正常断开。
本发明实施例的步骤7中，根据B作动器中位置传感器反馈的角度数值判断B作动器的接通状态和A作动器的断开状态的实现方式，还可以包括：
当B作动器中位置传感器反馈的角度数值未在预设角度范围内，计算A作动器两腔压力差和B作动器两腔压力差，且计算两腔压力差之差DDP，该两腔压力差之差DDP取正值；
根据两腔压力差之差DDP进行故障判断，包括：
当DDP小于压差阈值时，判断出B作动器中的伺服阀接通异常；
当DDP大于或等于压差阈值时，判断出A作动器中的伺服阀断开异常。
本发明实施例在实际应用中，可以在第二角度指令指示为0度时，重复执行B作动器的接通状态和A作动器的断开状态的判断。
本发明实施例提供的方法，还可以包括：
步骤8，完成A作动器的断开和接通状态，以及B作动器的断开和接通状态判断后，解除力纷争减缓功能禁用。
本发明实施例提供的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，对于双作动器构型的舵面(如由A作动器和B作动器组成)，利用力纷争原理，在不破坏机械结构的限制下，禁用力纷争减缓功能，飞控系统发出第一指令使得A作动器接通，B作动器断开，第二指令使得A作动器驱动舵面运动某一小角度，若A作动器的位置传感器反馈运动结果正常，则A作动器和B作动器的通断正常；否则，如果A、B作动器各自两腔压力差之差小于判定门限，A作动器接通异常，两腔压力差之差大于或等于判定门限，B作动器断开异常。在飞机自动执行航后机内自检测时，在力纷争减缓功能被禁用的情况下，使用单一作动器驱动舵面小角度运动出现位置响应异常时，可通过力纷争原理观测多作动器各自两腔压力差之差来间接诊断某一作动器出现作动器接通或断开故障。
以下通过一个具体实施例对本发明实施例提供的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法的实施方式进行详细说明。
图2为本发明具体实施例提供的一种飞控系统伺服阀接通故障诊断方法的流程图。本实施例以两作动器构型(内侧IB作动器+外侧OB作动器)的升降舵为例，该实施例提供的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，包括如下步骤：
步骤1，IB与OB作动器(SOV)全部接通，在力纷争减缓功能开启的情况下，飞控系统控制舵面运动到0度。
步骤2，禁用力纷争减缓功能，确定IB接通，且飞控系统发送OB作动器(SOV)断开指令。需要说明的是，禁用力纷争减缓功能前，两个作动器均为接通，禁用与断开其中一个作动器的先后顺序不限。
步骤3，飞控系统发送指令3度给IB作动器，检查作动器位置传感器数值，如不在3+/-0.15度内，则根据IB-OB作动器各自两腔压力差之差DDP进行故障判断，两腔压力差之差DDP取正值，或者取差值的绝对值，判断方式为：
如果DDP<3200磅力/平方英寸(PSI)，则IB作动器不能正常接通；
如果DDP>＝3200PSI，则OB作动器不能正常断开。
步骤4，飞控系统发送指令0度给IB作动器，检查作动器位置传感器数值，如不在0+/-0.15度内，则根据IB-OB作动器各自两腔压力差之差DDP重复进行步骤3的故障判断。
步骤5，飞控系统发送IB作动器(SOV)断开指令，OB作动器(SOV)接通指令。
步骤6，飞控系统发送指令-3度给OB作动器，检查作动器位置传感器数值，如不在-3+/-0.15度内，则根据IB-OB作动器各自两腔压力差之差DDP进行故障判断，两腔压力差之差DDP取正值，或者取差值的绝对值，判断方式为：
如果DDP<3200PSI，则OB作动器不能正常接通；
如果DDP>＝3200PSI，则IB作动器不能正常断开。
步骤7，飞控系统发送指令0度给OB作动器，检查作动器位置传感器数值，如不在0+/-0.15度内，则根据IB-OB作动器各自两腔压力差之差DDP重复进行步骤6的故障判断。
步骤8，解除力纷争减缓功能禁用，测试结束。(需要说明的是，图2中的Y表示判断为“是”，N表示判断为“否”。)
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (9)
1.一种飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，其特征在于，所述飞控系统的舵面为双作动器构型，双作动器包括A作动器和B作动器，所述方法包括：
在不破坏机械结构的限制下，禁用力纷争减缓功能；
飞控系统发出第一通断指令，使得B作动器中伺服阀断开，且A作动器中伺服阀为接通状态；
飞控系统发出第一角度指令，使得A作动器移动相应地角度，并监测A作动器中位置传感器反馈的角度数值，所述第一角度指令指示角度小于5度，以不破坏舵面机械结构；
根据A作动器中位置传感器反馈的角度数值判断A作动器的接通状态和B作动器的断开状态。
2.根据权利要求1所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，其特征在于，所述根据A作动器中位置传感器反馈的角度数值判断A作动器的接通状态和B作动器的断开状态，包括：
当A作动器中位置传感器反馈的角度数值在预设角度范围内，则判断出A作动器的伺服阀正常接通，且B作动器中的伺服阀正常断开。
3.根据权利要求1所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，其特征在于，所述根据A作动器中位置传感器反馈的角度数值判断A作动器的接通状态和B作动器的断开状态，还包括：
当A作动器中位置传感器反馈的角度数值未在预设角度范围内，计算A作动器两腔压力差和B作动器两腔压力差，且计算所述两腔压力差之差DDP；
根据所述两腔压力差之差DDP进行故障判断，包括：
当DDP小于压差阈值时，判断出A作动器中的伺服阀接通异常；
当DDP大于或等于压差阈值时，判断出B作动器中的伺服阀断开异常。
4.根据权利要求3所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，其特征在于，还包括：
在第一角度指令指示为0度时，重复执行A作动器的接通状态和B作动器的断开状态的判断。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，其特征在于，还包括：
飞控系统发出第二通断指令，使得A作动器中伺服阀断开，且使得B作动器中伺服阀接通；
飞控系统发出第二角度指令，使得B作动器移动相应地角度，并监测B作动器中位置传感器反馈的角度数值，所述第二角度指令指示角度小于5度，以不破坏舵面机械结构；
根据B作动器中位置传感器反馈的角度数值判断B作动器的接通状态和A作动器的断开状态。
6.根据权利要求5所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，其特征在于，所述根据B作动器中位置传感器反馈的角度数值判断B作动器的接通状态和A作动器的断开状态，包括：
当B作动器中位置传感器反馈的角度数值在预设角度范围内，则判断出B作动器的伺服阀正常接通，且A作动器中的伺服阀的正常断开。
7.根据权利要求6所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，其特征在于，所述根据B作动器中位置传感器反馈的角度数值判断B作动器的接通状态和A作动器的断开状态，还包括：
当B作动器中位置传感器反馈的角度数值未在预设角度范围内，计算A作动器两腔压力差和B作动器两腔压力差，且计算所述两腔压力差之差DDP；
根据所述两腔压力差之差DDP进行故障判断，包括：
当DDP小于压差阈值时，判断出B作动器中的伺服阀接通异常；
当DDP大于或等于压差阈值时，判断出A作动器中的伺服阀断开异常。
8.根据权利要求7所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，其特征在于，还包括：
在第二角度指令指示为0度时，重复执行B作动器的接通状态和A作动器的断开状态的判断。
9.根据权利要求8所述的飞控系统伺服阀接通故障诊断方法，其特征在于，还包括：
完成A作动器的断开和接通状态，以及B作动器的断开和接通状态判断后，解除力纷争减缓功能禁用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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