[发明专利]一种基于踏板减速率控制的飞机刹车控制方法

说明书

一种基于踏板减速率控制的飞机刹车控制方法，将踏板行程指令电压U_b与预置减速率a_p进行关联，踏板行程指令电压U_b越大，预置减速率a_p越大；反之预置减速率a_p越小。根据预置减速率a_p确定实时减速率a_v。当实时减速率a_v小于预置减速率a_p，增加刹车电流I_b；反之减小刹车电流I_b；当实时减速率a_v等于预置减速率a_p，刹车电流I_b维持不变。这一过程补偿了伺服阀等部件个体差异，通过调节刹车电流I_b实现准确的减速率控制。控制中能够很好的感知了飞行员期望，当跑道湿滑时设置较小的预置减速率a_p，防止出现刹车系统频繁出现打滑；当跑道干燥且紧急时，设置较大的预置减速率a_p，防止飞机刹车距离较长，甚至冲出跑道。

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控制方法。

背景技术

飞机在着陆过程中，刹车系统至关重要，防滑刹车系统的控制方法决定刹车过程的可靠性、舒适性及刹车效率。优良的控制方法可以提高飞机着陆可靠性、舒适性及刹车效率。

目前飞机刹车系统大多采用恒减速率控制，踏板行程用于调节刹车压力大小，不用于调节减速率。恒减速率控制方法使得飞机刹车过程适应能力差，效率低，在紧急状况往往造成不良后果，比如冲出跑道等。踏板行程用于调节刹车压力，恒减速率控制方法也存在不能补偿力矩偏离的问题，即在相同踏板行程下，刹车压力可能存在差异，刹车力矩也可能存在差异，恒减速率控制方法无法进行补偿。

按照恒减速率控制进行防滑控制。采用的防滑控制律如下:

机轮速度差ΔV_W＝V_W1-V_W0(1)

实时减速率a_v＝ΔV_W/T(2)

设定减速率a_v0，

若实时减速率a_v＜a_v0，V_F＝(1+k)V_B(3)

若实时减速率a_v＝a_v0,V_F＝V_B(4)

若实时减速率a_v＞a_v0，V_F＝(1-k)V_B(5)

k为调节系数，根据该方法实现了恒力矩刹车，但依然存在当炭刹车盘湿态时或机轮轮胎与地面结合系数大时，定压力控制方法不能满足刹车系统要求的不足。

现有刹车控制方法存在以下缺点：

1.很难补偿伺服阀等部件个体差异；

2.不能很好感知飞行员期望；

3.通用性不高，不适用于多模态飞机，如水陆两栖飞机；

4.对刹车材料、环境变化适应能力差。

中南大学2011年6月30日公开的硕士毕业论文《跑道辨识算法在飞机防滑刹车中的应用研究》中利用防滑算法对于跑道辨识进行了深入研究，但该并未涉及减速率的深入研究。

发明内容

为克服现有技术中存在的刹车控制过程很难补偿伺服阀个体差异、与飞行员的互动性较差、并且通用性较低的不足，本发明提出了一种基于踏板减速率控制的飞机刹车控制方法。