飞机全电刹车系统压力传感器容错控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种飞机全电刹车系统压力传感器容错控制方法，用于解决现有容错控制方法安全性差的技术问题。技术方案是在飞机全电刹车系统压力传感器故障时，首先判段飞机刹车压力给定值相比较于改变前的飞机刹车压力给定值是增大或者减小。当飞机刹车压力给定值增大时，采用电流‑压力闭环控制使得飞机全电刹车系统压力输出跟踪飞机刹车压力给定；当飞机刹车压力给定值减小时，选用回退霍尔的方式使得飞机全电刹车系统输出压力小于给定值，然后采用电流‑压力闭环控制使得飞机全电刹车系统压力输出增大跟踪飞机刹车压力给定。本发明专利技术能够保证飞机全电刹车系统在压力传感器出现故障的时候，依然可以正常工作，提高了飞机运行的安全性。

【技术实现步骤摘要】
飞机全电刹车系统压力传感器容错控制方法
本专利技术涉及一种容错控制方法，特别涉及一种飞机全电刹车系统压力传感器容错控制方法。
技术介绍
随着航空技术、计算机技术以及新材料的不断发展，全电飞机(AEAAll-Electric-Aircraft)已逐步成为未来的发展趋势。作为飞机的核心部件，目前飞机刹车系统一般采用液压刹车系统，但是这种系统存在作动机构重量大、系统结构复杂、液压油易燃和易泄漏等缺点。相比较而言，全电刹车系统重量轻、作动频率高、结构简单，同时可以有效避免由于液压油泄漏引发的事故，提高刹车系统和飞机的安全性。所以全电刹车系统替代液压刹车系统将会是新一代全电飞机的发展趋势。在飞机全电刹车系统中，压力传感器作为飞机全电刹车系统的刹车压力检测元件，是保障飞机全电刹车系统正常运行的重要元件。针对飞机全电刹车系统运行过程中，由于机械振动、线路接口脱落等原因导致刹车系统压力传感器出现故障。因此，对飞机全电刹车系统压力传感器容错控制方法的研究有利于确保飞机刹车系统的可靠运行，对飞机的安全运行有着至观重要的作用。文献“申请公布号为CN102706506A的中国专利技术专利”公开了一种飞机全电刹车系统压力传感器容错控制方法。该方法采用压力传感器冗余来确保在一路压力传感器故障时，保障飞机全电刹车系统的可靠运行。但当压力传感器装置全部故障时，因为该方法无法实现飞机全电刹车系统压力传感器容错控制，所以无法保证飞机全电刹车系统的安全运行。
技术实现思路
为了克服现有容错控制方法安全性差的不足，本专利技术提供一种飞机全电刹车系统压力传感器容错控制方法。该方法在飞机全电刹车系统压力传感器故障时，首先判段飞机刹车压力给定值相比较于改变前的飞机刹车压力给定值是增大或者减小。当飞机刹车压力给定值增大时，采用电流-压力闭环控制使得飞机全电刹车系统压力输出跟踪飞机刹车压力给定；当飞机刹车压力给定值减小时，选用回退霍尔的方式使得飞机全电刹车系统输出压力小于给定值，然后采用电流-压力闭环控制使得飞机全电刹车系统压力输出增大跟踪飞机刹车压力给定。本专利技术能够保证飞机全电刹车系统在压力传感器出现故障的时候，依然可以正常工作，平稳输出刹车压力，确保飞机全电刹车系统的可靠运行，提高了飞机运行的安全性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案：一种飞机全电刹车系统压力传感器容错控制方法，其特点是包括以下步骤：第一步、压力传感器通过压力反馈信号采集电路采集受刹机轮所受压力，经过故障检测电路输出压力传感器故障诊断信号。第二步、当故障检测电路输出故障信号时，控制器CPU通过采集飞机刹车压力给定值，判断飞机刹车压力给定值相比较于改变前的飞机刹车压力给定是增大或者减小，当系统压力给定值增大或不变时，进入第三步；当系统压力给定值减小时，进入第四步。第三步、当飞机全电刹车系统压力给定值增大或不变时，通过系统压力输出和伺服电机母线电流存在的线性关系拟合出两者的关系式，采用电流-压力闭环控制输出压力，达到压力给定值。当刹车压力达到给定值时，系统压力给定不变，此时电机停止工作，机械结构存在自锁效应，刹车系统保持恒定的压力输出。第四步、当飞机全电刹车系统压力给定值减小时，母线电流存在滞环现象，导致伺服电机母线电流减小时系统的输出压力没有变化，则采用回退霍尔的方式，在霍尔回退后，使得飞机全电刹车系统实际输出压力值比压力给定值稍小的压力值附近，再通过电流-压力闭环控制使得压力输出增加，使得在飞机刹车压力给定值减小时飞机全电刹车系统压力输出达到给定值。进一步地，所述压力传感器是四线制压力传感器。进一步地，所述压力反馈信号采集电路是AnalogDevices的AD620。进一步地，所述控制器CPU采用TexasInstruments的TMS320F812。本专利技术的有益效果是：该方法在飞机全电刹车系统压力传感器故障时，首先判段飞机刹车压力给定值相比较于改变前的飞机刹车压力给定值是增大或者减小。当飞机刹车压力给定值增大时，采用电流-压力闭环控制使得飞机全电刹车系统压力输出跟踪飞机刹车压力给定；当飞机刹车压力给定值减小时，选用回退霍尔的方式使得飞机全电刹车系统输出压力小于给定值，然后采用电流-压力闭环控制使得飞机全电刹车系统压力输出增大跟踪飞机刹车压力给定。本专利技术能够保证飞机全电刹车系统在压力传感器出现故障的时候，依然可以正常工作，平稳输出刹车压力，确保飞机全电刹车系统的可靠运行，提高了飞机运行的安全性。具体的：第一，本专利技术在飞机全电刹车系统压力传感器故障时，采用电流-压力闭环控制和回退霍尔减小飞机全电刹车系统压力输出的方法，使得飞机全电刹车系统输出压力达到给定值，确保飞机全电刹车系统的正常运行，提高飞机全电刹车系统的可靠性，保障飞机的安全运行；第二，本专利技术在同一飞机刹车压力给定值下，飞机全电刹车系统压力传感器故障时，系统容错控制输出的压力值与飞机全电刹车系统压力传感器正常时，系统输出的压力值相比较，误差不超过5％；第三，本专利技术确保在无压力传感器的情况下飞机全电刹车系统的正常运行；第四，本专利技术不涉及任何硬件电路设计，方法简单。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细说明。附图说明图1是本专利技术飞机全电刹车系统压力传感器容错控制方法的流程图。图2是本专利技术方法中电流与压力对应曲线。图3是本专利技术方法中霍尔回退与压力对应曲线。具体实施方式以下实施例参照图1-3。本专利技术飞机全电刹车系统压力传感器容错控制系统采用TMS320F2812作为控制芯片，永磁无刷直流电机作为全电刹车系统伺服电机。一个DSP芯片可以独立输出两组六路PWM控制信号，所以便可以用一个控制芯片来独立控制两路刹车工作。信号处理电路将采集回来的反馈压力信号、电机霍尔信号、母线电流信号等信号通过放大、调理、隔离之后送入到主控芯片中，系统的控制电路主要有通信电路、AD采样、I/O等组成。将全电刹车系统安装确定故障的压力传感器以便进行压力传感器容错控制。飞机全电刹车系统压力传感器容错控制方法具体步骤如下：第一步、飞机全电刹车系统采用压力传感器通过压力反馈信号采集电路采集受刹机轮所受压力，然后将压力反馈信号送入故障检测电路，控制器CPU采集压力传感器故障诊断信号。若压力传感器正常，则Detection＝0飞机全电刹车系统正常运行；若压力传感器故障，则Detection＝1飞机全电刹车系统以压力传感器容错控制方式运行。第二步、当故障检测电路输出故障信号时，控制器CPU通过采集飞机刹车压力给定值，判断飞机刹车压力给定值相比较于改变前的飞机刹车压力给定是增大或者减小，当系统压力给定值增大或不变时，PreChange＝0，进入第三步；当系统压力给定值减小时，PreChange＝1，进入第四步。第三步、当压力给定状态判断信号PreChange＝0时，飞机全电刹车系统压力给定值增大或不变。在压力增大时，系统压力输出和伺服电机母线电流存在线性关系，通过系统压力输出和伺服电机母线电流存在的线性关系拟合出两者的关系式，将系统转速-压力闭环控制转化为电流压力闭环控制，采用电流闭环控制系统输出压力，实现飞机全电刹车系统无压力传感器控制，飞机全电刹车系统压力输出值达到压力给定值。第四步、当压力给定状态判断信号PreChange＝1时，飞机全电刹车系统压力给定减小。由于在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞机全电刹车系统压力传感器容错控制方法，其特征在于包括以下步骤：第一步、压力传感器通过压力反馈信号采集电路采集受刹机轮所受压力，经过故障检测电路输出压力传感器故障诊断信号；第二步、当故障检测电路输出故障信号时，控制器CPU通过采集飞机刹车压力给定值，判断飞机刹车压力给定值相比较于改变前的飞机刹车压力给定是增大或者减小，当系统压力给定值增大或不变时，进入第三步；当系统压力给定值减小时，进入第四步；第三步、当飞机全电刹车系统压力给定值增大或不变时，通过系统压力输出和伺服电机母线电流存在的线性关系拟合出两者的关系式，采用电流‑压力闭环控制输出压力，达到压力给定值；当刹车压力达到给定值时，系统压力给定不变，此时电机停止工作，机械结构存在自锁效应，刹车系统保持恒定的压力输出；第四步、当飞机全电刹车系统压力给定值减小时，母线电流存在滞环现象，导致伺服电机母线电流减小时系统的输出压力没有变化，则采用回退霍尔的方式，在霍尔回退后，使得飞机全电刹车系统实际输出压力值比压力给定值稍小的压力值附近，再通过电流‑压力闭环控制使得压力输出增加，使得在飞机刹车压力给定值减小时飞机全电刹车系统压力输出达到给定值。...

【技术特征摘要】
1.一种飞机全电刹车系统压力传感器容错控制方法，其特征在于包括以下步骤：第一步、压力传感器通过压力反馈信号采集电路采集受刹机轮所受压力，经过故障检测电路输出压力传感器故障诊断信号；第二步、当故障检测电路输出故障信号时，控制器CPU通过采集飞机刹车压力给定值，判断飞机刹车压力给定值相比较于改变前的飞机刹车压力给定是增大或者减小，当系统压力给定值增大或不变时，进入第三步；当系统压力给定值减小时，进入第四步；第三步、当飞机全电刹车系统压力给定值增大或不变时，通过系统压力输出和伺服电机母线电流存在的线性关系拟合出两者的关系式，采用电流-压力闭环控制输出压力，达到压力给定值；当刹车压力达到给定值时，系统压力给定不变，此时电机停止工作，机械结构存在自锁效应，刹车系统保持恒定的压力输出；第四步、当飞机全电刹车...

【专利技术属性】
技术研发人员：林辉，赵逸云，齐蓉，李兵强，张希，王君，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61