CN117602067A - 一种轻量化可编程起落架系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻量化可编程起落架系统及其控制方法，包括有起落架、控制模块、收放机构和电机，其中控制模块控制电机运行速度及行程，电机操纵收放机构，收放机构控制起落架在预定收起位置和预定放下位置之间运动；在控制模块中包括有控制器、适配器和编码器，控制器上承载有起落架的收放控制逻辑，控制器通过适配器和编码器将预先编制好的程序信息进行转化，转化成电机能够识别的信息，本申请采用编程方式对起落架收放的逻辑进行控制，包容裕度大，上一架飞机的控制程序可直接导入下一架机的控制器，操作简便，无需重新编程，根据实际安装情况微量调整起落架收放行程。
Description
技术领域
本发明涉及通用航空轻型运动飞机技术领域，尤其涉及一种轻量化可编程起落架系统及其控制方法。
背景技术
现有轻型运动型飞机多为陆基飞机，起落架不进行收放的则不需考虑起落架的收放控制机构；而需起落架收放的，一般收放机构比较复杂。本发明的起落架所装备的飞机为水陆两用飞机，既能在路面着陆也能在水面着陆。
由于飞机在水上着陆载荷较大，起落架如不收进起落架舱内，在大载荷作用下起落架极易遭受破坏并导致飞机机体受损，所以要求起落架在飞机起飞后必须收入起落架舱内。通常飞机起落架收放系统由液压系统作动装置来完成，但整套液压系统设计复杂且重量较重，不适用于轻型运动型飞机。基于飞机研制以及维护成本考虑，起落架收放控制机构在满足功能的同时应简单可靠。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种轻量化可编程起落架系统及其控制方法，设计简单，收放控制逻辑简单，故障易于处理，同时能够适用于多台飞机，无需重新设置程序。
技术方案：本发明所述的一种轻量化可编程起落架系统，包括有起落架、控制模块、收放机构和电机；所述控制模块控制电机运行速度及行程，电机操纵收放机构，收放机构控制起落架在预定收起位置和预定放下位置之间运动；
所述控制模块包括有控制器、适配器和编码器，所述控制器上承载有起落架的收放控制逻辑，控制器通过适配器和编码器将预先编制好的程序信息进行转化，转化成电机能够识别的信息。
作为优选，所述电机采用12V直流电机，电机的输出端中，一端与编码器电气连接，另一端与适配器电气连接。
作为优选，所述编码器采用增量式编码器，输入端为电机，读取电机内部地址后定位起落架位置，同时反馈电机速度至控制器。
作为优选，所述控制模块中设置有指令接收端、控制信息输出端口、电机信息读取端口、起落架异常信息输出端口以及起落架正常信息输出端口，所述指令接受端口接受飞行员操作指令，所述控制信息输出端口通过适配器向电机输出控制信息，所述电机信息读取端口通过适配器以及编码器读取电机位置，所述起落架异常信息输出端口向仪表盘输出起落架收放异常信号指示，所述起落架正常信息输出端口向仪表盘输出起落架收放正常信号指示。
作为优选，所述起落架的收放控制逻辑中设置有电机的运动行程范围值、电机的转速、电机的工作电流以及故障中断处置程序；
所述电机的运动行程范围值在起落架收放行程上增加有裕度，用于包容每家飞机起落架收放行程的略微差异；
所述电机的转速包括有两个，一个为正常转速，另一个为在起落架运动接近预定收起位置或者接近预定放下位置的末端时的低转速，使起落架缓慢停止在收起或放下位置时，避免起落架运动停止给起落架限位装置产生冲击载荷；
所述电机的工作电流设置有最高值，并且当电机工作电流达到最高值时控制器立刻将电机断电，能够防止起落架在收放过程中，由于机械卡滞或其他外部因素致使起落架收放机构无法动作，导致电机遭遇堵转从而引起电流激增，引发电机或者控制器烧毁，影响飞机其它用电设备的正常工作；
所述故障中断处置程序在起落架处于非正常收起或者放下位置时，自动对根据故障位置信息进行相反操作。
一种轻量化可编程起落架的控制方法，飞行员通过控制模块控制电机运行，控制模块中的控制器上承载有起落架的收放控制逻辑，将预先编制好的程序信息通过适配器以及编码器的转化，转化成电机能够识别的信息，可识别的信息控制电机操纵收放机构，收放机构控制起落架在预定收起位置和预定放下位置之间运动；
在起落架到达预定收起位置或者预定放下位置时，电机停止转动，控制器读取电机的内部地址，输出起落架信息至飞机的仪表盘上；
在起落架收起或者放下过程中，收放机构由于结构卡滞或者外部原因导致的电机停转时，控制器读取此时电机的位置信息，并与预先设定程序的电机位置进行比较，得出起落架收放故障的结果，并且输出故障信号，告知飞行员起落架收放出现故障。
作为优选，所述电机采用12V直流电机，电机的输出端中，一端与编码器电气连接，另一端与适配器电气连接。
作为优选，所述编码器采用增量式编码器，输入端为电机，读取电机内部地址后定位起落架位置，同时反馈电机速度至控制器。
作为优选，所述控制器上起落架的收放控制逻辑的具体控制过程如下：
控制器上的指令接受端口接受飞行员操作指令后，通过控制信息输出端口经由适配器向电机输出控制信息，控制电机运转，同时电机信息读取端口通过适配器以及编码器读取电机的位置信息并且与程序设定值进行比较，当电机处于正常工作状态时，控制器上的起落架正常信息输出端口向仪表盘输出起落架收放正常信号指示，当电机处于非正常工作状态时，控制器上的起落架异常信息输出端口向仪表盘输出落架收放异常信号指示。
作为优选，所述起落架的收放控制逻辑中设置有电机的运动行程范围值、电机的转速、电机的工作电流以及故障中断处置程序；
所述电机的运动行程范围值在起落架收放行程上增加有裕度，用于包容每家飞机起落架收放行程的略微差异；
所述电机的转速包括有两个，一个为正常转速，另一个为在起落架运动接近预定收起位置或者接近预定放下位置的末端时的低转速，使起落架缓慢停止在收起或放下位置时，避免起落架运动停止给起落架限位装置产生冲击载荷；
所述电机的工作电流设置有最高值并且当电机工作电流达到最高值时控制器立刻将电机断电能够防止起落架在收放过程中，由于机械卡滞或其他外部因素致使起落架收放机构无法动作，导致电机遭遇堵转从而引起电流激增，引发电机或者控制器烧毁，影响飞机其它用电设备的正常工作；
所述故障中断处置程序在起落架处于非正常收起或者放下位置时，自动对根据故障位置信息进行相反操作。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
(1)、本申请整体结构简易，起落架的收放控制逻辑简单，故障易于处理；
(2)、本申请控制灵敏，控制系统遇到故障时将电机断电，以防电机持续输出力将起落架结构或机身结构破环；
(3)、本申请采用编程方式对起落架收放的逻辑进行控制，包容裕度大，上一架飞机的控制程序可直接导入下一架机的控制器，操作简便，无需重新编程，根据实际安装情况微量调整起落架收放行程。
附图说明
图1为本申请中起落架收放控制原理图。
图2为本申请中起落架收放控制原理接口示意图。
其中：11、指令接受端口；12、控制信息输出端口；13、电机信息读取端口；14、起落架正常信息输出端口；15、起落架异常信息输出端口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
参见附图1～2图，本发明包括有起落架、控制模块、收放机构和电机，其中控制模块控制电机运行速度及行程，电机操纵收放机构，收放机构控制起落架在预定收起位置和预定放下位置之间运动。
在本实施例中，控制模块包括有控制器、适配器和编码器，控制器上承载有起落架的收放控制逻辑，控制器通过适配器和编码器将预先编制好的程序信息进行转化，转化成电机能够识别的信息。
在本实施例中，电机采用12V直流电机，电机的输出端中，一端与编码器电气连接，另一端与适配器电气连接。
在本实施例中，编码器采用增量式编码器，输入端为电机，读取电机内部地址后定位起落架位置，同时反馈电机速度至控制器。
本实施例在工作中时，飞行员通过控制模块控制电机运行，控制模块中的控制器上承载有起落架的收放控制逻辑，将预先编制好的程序信息通过适配器以及编码器的转化，转化成电机能够识别的信息，可识别的信息控制电机操纵收放机构，收放机构控制起落架在预定收起位置和预定放下位置之间运动；
在起落架到达预定收起位置或者预定放下位置时，电机停止转动，控制器读取电机的内部地址，输出起落架信息至飞机的仪表盘上；
在起落架收起或者放下过程中，收放机构由于结构卡滞或者外部原因导致的电机停转时，控制器读取此时电机的位置信息，并与预先设定程序的电机位置进行比较，得出起落架收放故障的结果，并且输出故障信号，告知飞行员起落架收放出现故障。
在本实施例中，控制器上起落架的收放控制逻辑的具体控制过程如下：
控制器上的指令接受端口11接受飞行员操作指令后，通过控制信息输出端口12经由适配器向电机输出控制信息，控制电机运转，同时电机信息读取端口13通过适配器以及编码器读取电机的位置信息并且与程序设定值进行比较，当电机处于正常工作状态时，控制器上的起落架正常信息输出端口14向仪表盘输出起落架收放正常信号指示，当电机处于非正常工作状态时，控制器上的起落架异常信息输出端口15向仪表盘输出落架收放异常信号指示。
在本实施例中，起落架的收放控制逻辑中设置有电机的运动行程范围值、电机的转速、电机的工作电流以及故障中断处置程序；
其中电机的运动行程范围值在起落架收放行程上增加有裕度，用于包容每家飞机起落架收放行程的略微差异；
电机的转速包括有两个，一个为正常转速，另一个为在起落架运动接近预定收起位置或者接近预定放下位置的末端时的低转速，使起落架缓慢停止在收起或放下位置时，避免起落架运动停止给起落架限位装置产生冲击载荷；
电机的工作电流设置有最高值并且当电机工作电流达到最高值时控制器立刻将电机断电，能够防止起落架在收放过程中，由于机械卡滞或其他外部因素致使起落架收放机构无法动作，导致电机遭遇堵转从而引起电流激增，引发电机或者控制器烧毁，影响飞机其它用电设备的正常工作；
故障中断处置程序在起落架处于非正常收起或者放下位置时，自动对根据故障位置信息进行相反操作。
应指出的是，除非另有明确说明，否则如本文所使用的术语“或”应被解释为指的是“和/或”。
上述实施方式应被理解为可以如何实施本发明以及本发明的各方面的非限制性的说明性示例。可以设想本发明的其他示例。应理解的是，关于任何一个实施方式所描述的任何特征可以被单独使用、或者与所描述的其他特征组合地使用，并且也可以与任何其他实施方式的一个或更多个特征组合地使用、或者与任何其他实施方式的任何组合的一个或更多个特征组合地使用。此外，也可以在不脱离所附权利要求中所限定的本发明的范围的情况下采用上面未描述的等同方案和改型。
Claims (10)
1.一种轻量化可编程起落架系统，其特征在于：包括有起落架、控制模块、收放机构和电机；所述控制模块控制电机运行速度及行程，电机操纵收放机构，收放机构控制起落架在预定收起位置和预定放下位置之间运动；
所述控制模块包括有控制器、适配器和编码器，所述控制器上承载有起落架的收放控制逻辑，控制器通过适配器和编码器将预先编制好的程序信息进行转化，转化成电机能够识别的信息。
2.根据权利要求1所述的一种轻量化可编程起落架系统，其特征在于：所述电机采用12V直流电机，电机的输出端中，一端与编码器电气连接，另一端与适配器电气连接。
3.根据权利要求1所述的一种轻量化可编程起落架系统，其特征在于：所述编码器采用增量式编码器，输入端为电机，读取电机内部地址后定位起落架位置，同时反馈电机速度至控制器。
4.根据权利要求1所述的一种轻量化可编程起落架系统，其特征在于：所述控制模块中设置有指令接收端、控制信息输出端口、电机信息读取端口、起落架异常信息输出端口以及起落架正常信息输出端口，所述指令接受端口接受飞行员操作指令，所述控制信息输出端口通过适配器向电机输出控制信息，所述电机信息读取端口通过适配器以及编码器读取电机位置，所述起落架异常信息输出端口向仪表盘输出起落架收放异常信号指示，所述起落架正常信息输出端口向仪表盘输出起落架收放正常信号指示。
5.根据权利要求1所述的一种轻量化可编程起落架系统，其特征在于：所述起落架的收放控制逻辑中设置有电机的运动行程范围值、电机的转速、电机的工作电流以及故障中断处置程序；
所述电机的运动行程范围值在起落架收放行程上增加有裕度；
所述电机的转速包括有两个，一个为正常转速，另一个为在起落架运动接近预定收起位置或者接近预定放下位置的末端时的低转速；
所述电机的工作电流设置有最高值并且当电机工作电流达到最高值时控制器立刻将电机断电；
所述故障中断处置程序在起落架处于非正常收起或者放下位置时，自动对根据故障位置信息进行相反操作。
6.一种轻量化可编程起落架的控制方法，其特征在于：飞行员通过控制模块控制电机运行，控制模块中的控制器上承载有起落架的收放控制逻辑，将预先编制好的程序信息通过适配器以及编码器的转化，转化成电机能够识别的信息，可识别的信息控制电机操纵收放机构，收放机构控制起落架在预定收起位置和预定放下位置之间运动；
在起落架到达预定收起位置或者预定放下位置时，电机停止转动，控制器读取电机的内部地址，输出起落架信息至飞机的仪表盘上；
在起落架收起或者放下过程中，收放机构由于结构卡滞或者外部原因导致的电机停转时，控制器读取此时电机的位置信息，并与预先设定程序的电机位置进行比较，得出起落架收放故障的结果，并且输出故障信号，告知飞行员起落架收放出现故障。
7.根据权利要求6所述的一种轻量化可编程起落架的控制方法，其特征在于：所述电机采用12V直流电机，电机的输出端中，一端与编码器电气连接，另一端与适配器电气连接。
8.根据权利要求6所述的一种轻量化可编程起落架的控制方法，其特征在于：所述编码器采用增量式编码器，输入端为电机，读取电机内部地址后定位起落架位置，同时反馈电机速度至控制器。
9.根据权利要求6所述的一种轻量化可编程起落架的控制方法，其特征在于：所述控制器上起落架的收放控制逻辑的具体控制过程如下：
控制器上的指令接受端口接受飞行员操作指令后，通过控制信息输出端口经由适配器向电机输出控制信息，控制电机运转，同时电机信息读取端口通过适配器以及编码器读取电机的位置信息并且与程序设定值进行比较，当电机处于正常工作状态时，控制器上的起落架正常信息输出端口向仪表盘输出起落架收放正常信号指示，当电机处于非正常工作状态时，控制器上的起落架异常信息输出端口向仪表盘输出落架收放异常信号指示。
10.根据权利要求6所述的一种轻量化可编程起落架的控制方法，其特征在于：所述起落架的收放控制逻辑中设置有电机的运动行程范围值、电机的转速、电机的工作电流以及故障中断处置程序；
所述电机的运动行程范围值在起落架收放行程上增加有裕度用于包容每架飞机起落架收放行程的差异；
所述电机的转速包括有两个，一个为正常转速，另一个为在起落架运动接近预定收起位置或者接近预定放下位置的末端时的低转速；
所述电机的工作电流设置有最高值并且当电机工作电流达到最高值时控制器立刻将电机断电；
所述故障中断处置程序在起落架处于非正常收起或者放下位置时，自动对根据故障位置信息进行相反操作。
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