CN114162105A - 一种飞机刹车系统余压告警方法 - Google Patents

一种飞机刹车系统余压告警方法 Download PDF

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Abstract

一种飞机刹车系统余压告警方法，将刹车指令Ibi与预期的刹车压力PEi进行关联，实现了不管是空中状态，还是地面状态，均得到预期的刹车压力PEi。并实现了不管是空中状态，还是地面状态，均能根据计算出的车压力偏差平均值PA进行余压告警，实现了飞机刹车系统综合余压告警功能。实现了在空中和地面均能识别刹车系统余压，并进行空中和地面余压告警，避免非指令刹车带来的危害，提高刹车系统使用安全性。

Description

一种飞机刹车系统余压告警方法
技术领域
本发明涉及飞机刹车控制技术领域，具体是一种飞机刹车系统余压告警方法。
背景技术
飞机在起飞、着陆过程中，刹车系统安全性至关重要，若刹车系统存在非指令刹车，将大大降低刹车系统安全性。
非指令刹车表明刹车系统存在余压现象。余压现象分为空中余压和地面余压，目前飞机刹车系统大多仅进行空中余压检测和告警，存在局限性，从近几年发生的多起余压导致飞机轮胎爆破问题来看，大多数发生在地面起飞过程中，因此仅进行空中余压检测是不充分的。
现有飞机刹车系统余压告警方法存在以下缺点：
1.仅进行空中余压检测和告警，不能对地面余压进行检测和告警；
2.空中余压检测方法单一，不适用于地面余压检测和告警。
飞机刹车系统空中余压检测相对比较简单。在空中，飞机刹车系统设置有落地保护逻辑，不允许空中输出刹车压力，防止带刹车压力着陆，刹爆轮胎，因此，在空中只需进行定值判断即可判断余压。在地面，由于飞行员操纵刹车一直在使用，而且刹车压力升压、降压有一定的响应时间，因此飞机刹车系统地面余压判断难度较大。
经检索“中国期刊全文数据库”论文数据库，空军工程大学杨见山在企业导报2016年05期发表《利用零位补偿技术消除某型飞机刹车压力指示不回零》的文章中进行飞机刹车压力论述，未进行余压告警方法论述。《利用零位补偿技术消除某型飞机刹车压力指示不回零》从某型飞机刹车后压力不回零位常见问题入手,分析了系统的原理和引起不回零位的可能性,然后再逐一论证,制定措施、并检查效果。最后采用了零位补偿技术、线性化技术、计算机自动计算技术,依次采用调整零位误差、限制零位、量化零位,使刹车零位指示问题显性化、量性化,从而控制零位。该方法可以有效降低刹车压力指示不回零，但无法彻底避免刹车余压的产生，相应的也没有给出刹车余压的告警方法。
发明内容
为克服现有技术中存在的不检测地面起飞过程余压，存在安全隐患不足，本发明提出了一种飞机刹车系统余压告警方法。
本发明的具体过程是：
步骤1，确定预期的刹车压力PEm：
通过刹车指令Ibi确定预期的刹车压力PEm,m是不同刹车控制周期，m＝1,2,3,……。
以所述的刹车控制周期m的时长循环控制刹车指令，直至各刹车控制结束。所述刹车指令的刹车控制周期m的时长均为5ms～20ms。
刹车系统根据刹车指令Ibi通过公式(1)确定预期的刹车压力PEm
PEm＝kIbi (1)
式中，k为计算预期的刹车压力PEm的计算系数，取值范围为0.3～0.6；所述刹车指令Ibi为0～40mA,其中i为刹车指令值，分别与0～40mA一一对应。
所述刹车指令Ibi来自于脚蹬刹车指令。
步骤2，采集刹车管路中不同刹车控制周期的实际刹车压力PFm
通过压力传感器采集刹车管路中的实际刹车压力PFm。
当所述刹车指令Ibi输出a秒后采集刹车管路中的实际刹车压力PFm。a为时间常数，是实际刹车压力上升或下降的时间，a＝0.1s～0.5s。
步骤三，计算不同刹车控制周期的刹车压力偏差PWm
通过公式(2)确定刹车压力偏差PWm。
PWm＝PFm-PEm (2)
式中，所述刹车压力偏差PWm中，PW是刹车压力偏差；m是不同的刹车控制周期，m＝1,2,3,……。
步骤四，刹车压力偏差平均值PAm计算及告警：
对控制周期m中连续的5个～10个刹车压力偏差PWm通过公式(3)确定刹车压力偏差平均值PAm。
PAm＝(PWm+PWm+1+PWm+2+PWm+3+PWm+4)/5 (3)
式中，m是不同的刹车控制周期，m＝1,2,3,……。
将得到的刹车压力偏差平均值PAi与偏差额定值b进行比较；所述偏差额定值b为定值，b＝0.3MPa～1MPa。当刹车压力偏差平均值PAi大于偏差额定值b进行余压告警，否则不进行余压告警。
PAm≤b，不进行余压告警；
PAm＞b时，进行余压告警。
至此，完成飞机刹车系统的余压告警。
为了在空中和地面均能识别刹车系统余压，并进行空中和地面余压告警，避免非指令刹车带来的危害，提高刹车系统使用安全性，本发明提出了基于空中和地面的飞机刹车系统余压告警方法。基于空中和地面的飞机刹车系统余压告警方法核心在于飞机刹车系统余压告警不区分空中和地面，当反馈的刹车压力与刹车指令预期的刹车压力存在偏差时，进行余压告警。
基于空中和地面的飞机刹车系统余压告警方法首先根据刹车指令计算出预期的刹车压力，再通过压力传感器采集实际产生的刹车压力，当刹车压力与刹车指令计算出预期的刹车压力差在额定时间内平均值大于额定刹车压力值时，判断为余压。当飞机在地面时进行刹车故障告警并放弃飞行任务；在空中时，可进行液压源压力数次冲击控制，尝试清除卡滞，消除余压，若清除，继续正常使用，若不能清除，进行刹车故障告警。
这一过程对刹车压力与刹车指令计算出预期的刹车压力差进行判断，实现了空中和地面余压告警功能，避免非指令刹车带来的危害，提高刹车系统使用安全性。
本发明是基于防滑刹车系统的控制方法。所述的防滑刹车系统适用于电传防滑刹车系统。
本发明将刹车指令Ibi与预期的刹车压力PEi进行关联，实现了不管是空中状态，还是地面状态，均得到预期的刹车压力PEi。并实现了不管是空中状态，还是地面状态，均能根据计算出的车压力偏差平均值PA进行余压告警，实现了飞机刹车系统综合余压告警功能。
本发明基于飞机刹车系统综合余压告警功能方法与常规飞机刹车系统空中余压告警方法对比见表1。
表1本发明控制方法与常规控制方法对比表
Figure BDA0003330016390000031
Figure BDA0003330016390000041
飞机刹车系统余压告警方法将刹车指令Ibi与预期的刹车压力PEi进行关联，实现了不管是空中状态，还是地面状态，均计算出预期的刹车压力PEi。计算出预期的刹车压力PEi后，延时a秒，采集实际刹车压力PFi。通过连续的n个刹车控制周期的刹车压力偏差PWi求刹车压力偏差平均值PAi，当刹车压力偏差平均值PAi大于偏差额定值b时进行余压告警，当刹车压力偏差平均值PAi小于或等于偏差额定值b时不进行余压告警。实现了不管是空中状态，还是地面状态，均能根据计算出的车压力偏差平均值PAi进行余压告警，实现了飞机刹车系统综合余压告警功能。常规的飞机刹车系统空中余压告警方法，不能对地面状态进行余压告警，安全性低，空中余压检测方法单一，存在缺陷。所述空中余压检测方法单一是指仅对机轮静态刹车输出进行余压检测。
具体实施方式
本实施例是某型飞机刹车系统余压告警方法，所适用的防滑刹车系统采用常规的电传防滑刹车系统。
本实施例包括以下步骤：
步骤一，确定预期的刹车压力PEm：
通过刹车指令Ibi确定预期的刹车压力PEm,m是不同刹车控制周期，m＝1,2,3,……。
所述刹车指令Ibi为0～40mA,其中i为刹车指令值，分别与0～40mA一一对应：当该刹车指令为0mA时，i＝0；当该刹车指令为0.1mA时，i＝0.1；依此类推；i＝0～40。
刹车指令的刹车控制周期m的时长均为5ms～20ms。以所述的刹车控制周期m的时长循环控制刹车指令，直至各刹车控制结束。
刹车系统根据刹车指令Ibi，通过公式(1)确定预期的刹车压力PEm
PEm＝kIbi (1)
式中，k为计算预期的刹车压力PEm的计算系数，取值范围为0.3～0.6。
所述刹车指令Ibi来自于脚蹬刹车指令。
本实施例中：所述刹车指令Ibi来自于输出的静态刹车指令，刹车指令Ib20＝20mA；k取值为0.5；当Ib20＝20mA，预期的刹车压力PEm为10MPa。
分别得到不同刹车控制周期m预期的刹车压力PEm。
步骤二，采集刹车管路中不同刹车控制周期的实际刹车压力PFm
通过压力传感器采集刹车管路中的实际刹车压力PFm。
当所述输出的刹车指令Ibi输出a秒后采集刹车管路中的实际刹车压力PFm。a为时间常数，是实际刹车压力上升或下降的时间，a＝0.1s～0.5s。本实施例中，a＝0.3s。
采集到的实际刹车压力PFm中，PF1为10.1MPa，PF2为10.6MPa，PF3为10.7MPa，PF4为10.6MPa，PF5为10.9MPa，PF6为10.8MPa，PF7为10.9Mpa，……直至刹车系统停止工作。
步骤三，计算不同刹车控制周期的刹车压力偏差PWm
通过公式(2)确定刹车压力偏差PWm。
PWm＝PFm-PEm (2)
式中，所述刹车压力偏差PWm中，PW是刹车压力偏差；m是不同的刹车控制周期，m＝1,2,3,……。
本实施例中，当Ib20＝20mA，预期的刹车压力PEm为10MPa，采集到的实际刹车压力PF1为10.1MPa，PF2为10.6MPa，PF3为10.7MPa，PF4为10.6MPa，PF5为10.9MPa，PF6为10.8MPa，PF7为10.9MPa。……。
通过公式(2)得到刹车压力偏差PW1为0.1MPa，PW2为0.6MPa，PW3为0.7MPa，PW4为0.6MPa，PW5为0.9MPa，PW6为0.8MPa，PW7为0.9MPa，……。
步骤四，刹车压力偏差平均值PAm计算及告警：
对不同的刹车控制周期m中连续的5个～10个刹车压力偏差PWm通过公式(3)确定刹车压力偏差平均值PAm。
PAm＝(PWm+PWm+1+PWm+2+PWm+3+PWm+4)/5 (3)
式中，m是不同的刹车控制周期，m＝1,2,3,……。
将得到的刹车压力偏差平均值PAi与偏差额定值b进行比较,当刹车压力偏差平均值PAi大于所述偏差额定值b时进行余压告警，反之则不进行余压告警。所述偏差额定值b为定值，b＝0.3MPa～1MPa。
PAm≤b，不进行余压告警；
PAm＞b，进行余压告警。
本实施例中，b＝0.6MPa。通过公式(3)得到刹车压力偏差平均值PA1为0.58MPa；PA2为0.72MPa；……。根据确定的偏差额定值b判断是否进行预压告警：
0.58MPa≤0.6MPa，不进行余压告警；
0.72MPa＞0.6MPa，进行余压告警。
本实施例中，通过对设计的输入条件的变化，调节预期的刹车压力PEm，采集实际刹车压力PFm，测试结果表明,刹车系统余压告警方法能根据计算出的车压力偏差平均值PAm进行余压告警，实现了飞机刹车系统余压告警功能,提高了刹车系统安全性。

Claims (6)

1.一种飞机刹车系统余压告警方法，其特征在于，具体过程是：
步骤1，确定预期的刹车压力PEm：
通过刹车指令Ibi确定预期的刹车压力PEm,m是不同刹车控制周期，m＝1,2,3,……；
以所述的刹车控制周期m的时长循环控制刹车指令，直至各刹车控制结束；
刹车系统根据刹车指令Ibi通过公式(1)确定预期的刹车压力PEm
PEm＝kIbi (1)
式中，k为计算预期的刹车压力PEm的计算系数，取值范围为0.3～0.6；
步骤2，采集刹车管路中不同刹车控制周期的实际刹车压力PFm
通过压力传感器采集刹车管路中的实际刹车压力PFm；
当所述刹车指令Ibi输出a秒后采集刹车管路中的实际刹车压力PFm；a为时间常数，是实际刹车压力上升或下降的时间，a＝0.1s～0.5s；
步骤三，计算不同刹车控制周期的刹车压力偏差PWm
通过公式(2)确定刹车压力偏差PWm；
PWm＝PFm-PEm (2)
式中，所述刹车压力偏差PWm中，PW是刹车压力偏差；m是不同的刹车控制周期，
m＝1,2,3,……；
步骤四，刹车压力偏差平均值PAm计算及告警：
对控制周期m中连续的5个～10个刹车压力偏差PWm通过公式(3)确定刹车压力偏差平均值PAm；
PAm＝(PWm+PWm+1+PWm+2+PWm+3+PWm+4)/5 (3)
式中，m是不同的刹车控制周期，m＝1,2,3,……；
根据确定的偏差额定值b判断是否进行预压告警：
PAm≤b，不进行余压告警；
PAm＞b时，进行余压告警；
至此，完成飞机刹车系统的余压告警。
2.如权利要求1所述飞机刹车系统余压告警方法，其特征在于，步骤1中所述所述刹车指令Ibi为0～40mA,其中i为刹车指令值，分别与0～40mA一一对应。
3.如权利要求1所述飞机刹车系统余压告警方法，其特征在于，所述刹车指令的刹车控制周期m的时长均为5ms～20ms。
4.如权利要求1所述飞机刹车系统余压告警方法，其特征在于，所述偏差额定值b为定值，b＝0.3MPa～1MPa。
5.如权利要求1所述飞机刹车系统余压告警方法，其特征在于，所述刹车指令Ibi来自于输出的静态刹车指令或起飞线刹车指令或脚蹬指令刹车指令或收起落架刹车指令中的一种。
6.如权利要求5所述飞机刹车系统余压告警方法，其特征在于，所述起飞线刹车指令和脚蹬指令刹车指令均为地面状态；所述收起落架刹车指令为空中状态；所述静态刹车指令空中或地面均存在。
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