CN203612202U - 一种飞机智能防滑刹车控制盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及飞机刹车控制领域，尤其涉及一种飞机智能防滑刹车控制盒。该智能防滑刹车控制盒，包括防滑刹车系统和智能控制盒两大模块。所述防滑刹车系统由机轮刹车调节系统和防滑控制系统两部分组成，包括指令传感器、智能控制盒、电液伺服阀、刹车装置、机轮等。所述控制盒由机轮速度及刹车指令采集系统、伺服阀控制系统、微控制器系统等组成。本实用新型克服了刹车过程中存在的随机干扰，时变性和不确定性，解决了一般刹车系统难以达到预期刹车效果的问题，通过对刹车控制盒的数字化设计，不仅响应快，还可实现更复杂的控制律，具有工作平稳，自适应性强，效率高，任务可靠性高，有完善的自检测功能，使用维护方便等优点。

Description

一种飞机智能防滑刹车控制盒

技术领域

本实用新型涉及刹车控制系统，尤其涉及一种飞机智能防滑刹车控制盒。

背景技术

随着航空领域日益发展，飞机的安全隐患问题引起了社会各界的普遍关注。由于飞机要频繁的使用刹车装置，因此防滑刹车系统对飞机的起飞、安全着陆起着重要的作用，刹车系统性能的好坏直接影响到飞机及机载人员的安全。由于飞机着陆过程持续的时间比较短(大约20秒左右)，所以要求防滑刹车系统必须安全可靠、反应迅速。由于飞机很可能要在恶劣的条件下起飞着陆，因此，要求防滑刹车系统保证飞机短时间内在各种跑道上安全着陆的难度相当大。

目前国内装机常用的防滑刹车系统的控制律是多门限的PID控制，采用这种方法设计的系统通常存在低速打滑现象，因此必须对刹车控制盒进行数字化改造。本实用新型克服了飞机刹车系统复杂的非线性系统和刹车过程中的随机干扰，时变性和不确定性，用PID控制难以达到预期刹车效果的严重问题，通过对刹车控制盒的数字化改造，不仅响应快，还可实现更复杂的控制律，工作平稳，自适应性强，效率高，任务可靠性高，有完善的自检测功能，使用维护方便等优点。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种飞机智能防滑刹车控制盒，防滑刹车系统由机轮刹车调节系统和防滑控制系统两部分组成，所述刹车系统包括指令传感器、智能控制盒、电液伺服阀、刹车装置、机轮、机轮速度传感器。

所述智能控制盒是整个刹车系统的核心控制部件，由机轮速度及刹车指令采集系统、开关量输入及开关量输出系统、伺服阀控制系统、微控制器系统(MCS51)、电源系统组成；所述智能控制盒的A／D转换电路包括一级电压跟随器、两级反向比例放大器、输出稳压电路。所述速度传感器通过A／D，F/V转换器将电信号送达微控制器，与刹车故障指示，防滑故障指示，刹车电磁阀及D／A转换器相连。

本实用新型克服了飞机刹车系统复杂的非线性系统和刹车过程中的随机干扰，时变性和不确定性，用PID控制难以达到预期刹车效果的严重问题，通过对刹车控制盒的数字化改造，不仅响应快，还可实现更复杂的控制律，工作平稳，自适应性强，效率高，任务可靠性高，有完善的自检测功能，使用维护方便等优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的智能防滑刹车控制盒

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示为本实施例的一种智能防滑刹车控制盒，包括机轮刹车调节系统和防滑控制系统两部分，所述刹车系统包括指令传感器、智能控制盒、电液伺服阀、刹车装置、机轮、机轮速度传感器。智能控制盒是整个刹车系统的核心控制部件，由机轮速度及刹车指令采集系统、开关量输入及开关量输出系统、伺服阀控制系统、微控制器系统(MCS51)、电源系统组成。

控制盒向指令传感器提供电源，取出刹车指令输入电压，并且直接接收来自油源的系统压力，电液伺服阀受控制盒电流信号的控制，通过调节后的电流来控制刹车装置以及机轮的运行，通过机轮速度传感器将速度信号再次送达控制盒。在智能控制盒中，速度传感器通过A／D，F／V转换器将电信号送达微控制器，从而控制刹车故障指示，防滑故障指示，刹车电磁阀及D／A转换器，将转换的模拟信号输送到V／I转换器，以电流信号控制伺服控制阀，最终控制机轮的运转。

作为优选，本实用新型选用了CPU采用89C55单片机，89C55是一种低功耗、高性能CMOS8位微型计算机，它具有与MCS-51产品兼容，可进行全静态操作，频率处于0Hz-24MHz，并且256字节内部RAM，同时它带有20K可Flash编程和擦除的只读存储器(PEROM)，以及低功耗空闲和掉电工作方式。

作为优选，本实用新型刹车系统对智能控制盒输出的18VDC和10VDC的技术要求为：改变输入电源电压为25V和31V，要求|ΔVB+1|≤0.3V、|ΔVB+2|≤0.3V。

作为优选，本实用新型把飞机电源地与智能盒的地完全分开，在设计时选用了DC／DC变换器27V／18V。该转换电路为无稳态多谐振荡器，占空比接近50％。

作为优选，本实用新型A／D转换采用MAX157，MAX157是低功耗，10位逐次逼近型模数转换器，采用高速3线串行接口，单极性双通道，MAX157通道0(CH0)和通道1(CH1)的输入可共地，也可以不共地。

作为优选，本实用新型F／V转换电路采用LM331，LM331是美国NS公司生产的性能价格比较高的集成芯片，可用作精密频率电压转换器、A／D转换器、线性频率调制解调器、长时间积分器及其他相关器件。LM331的动态范围宽，可达100dB；线性度好；最大非线性失真小于0.01％，工作频率低到0.1Hz时尚有较好的线性，变换精度高，数字分辨率可达12位；外接电路简单，只需接入几个外部元件就可方便构成V／F或F／V等变换电路，并且容易保证转换精度。

作为优选，本实用新型中V／I转换的作用是将MAX5158输出的电压转换为电流信号，提供给电液伺服阀。转换器在本系统中采用负载共电源方式，IC13A用作跟随器，提高D／A的负载驱动能力。

作为优选，本实用新型中采用RC复位电路和74HC123组成单稳态看门狗电路，克服了工业控制中，较多地采用集成芯片，这些芯片集成化程度高，功能齐全，定时时间固定，即在程序运行时，产生错误到CPU芯片完成复位，将有固定时间的非受控时间，这对实时性要求很高的防滑刹车动控制系统来说是不能忍受的，同时这些芯片都不满足低温条件。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种飞机智能防滑刹车控制盒，其特征在于：防滑刹车系统由机轮刹车调节系统和防滑控制系统两部分组成，所述刹车系统包括指令传感器、智能控制盒、电液伺服阀、刹车装置、机轮、机轮速度传感器。 

2.根据权利要求1所述的飞机智能防滑刹车控制盒，其特征在于：所述指令传感器以及速度传感器与控制盒电连接，电液伺服阀与控制盒电连接，并通过油源压力装置与控制刹车装置以及机轮连接。 

3.根据权利要求1所述的飞机智能防滑刹车控制盒，其特征在于：所述智能控制盒由机轮速度及刹车指令采集系统、开关量输入及开关量输出系统、伺服阀控制系统、微控制器系统、电源系统组成。 

4.根据权利要求1所述的飞机智能防滑刹车控制盒，其特征在于：所述智能控制盒的A／D转换电路包括一级电压跟随器、两级反向比例放大器、输出稳压电路。 

5.根据权利要求1所述的飞机智能防滑刹车控制盒，其特征在于：所述速度传感器通过A／D，F／V转换器将电信号送达微控制器，与刹车故障指示，防滑故障指示，刹车电磁阀及D／A转换器相连。