[发明专利]一种航空制动系统模型库的构建方法

权利要求书

1.一种航空制动系统模型库的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立航空制动系统参数以及模型的命名规则；

步骤2：通过采集脚蹬的位移输出对应的刹车压力建立脚蹬刹车功能的数学模型；

步骤3：建立自动刹车功能的数学模型；

所述自动刹车功能包括着陆自动刹车功能和中止起飞功能；所述着陆自动刹车功能又分为可用状态、待命状态、解除待命状态、激活状态、快速解除激活状态和柔和解除激活状态；中止起飞功能又分为可用状态、待命状态、解除待命状态、全压力激活状态、固定减速率激活状态、快速解除激活状态和柔和解除激活状态；将每个状态均建立成为一个模块，对输入的信号通过模块间的逻辑判断自动刹车功能的状态；

当自动刹车功能处于着陆自动刹车激活状态后，实施恒减速率的刹车；

当自动刹车功能处于中止起飞全压力激活状态时，则输出最大刹车压力；

当自动刹车功能处于着陆自动刹车快速解除激活状态或中止起飞快速解除激活状态时，则立即释放压力，并且解除开关锁位；

当自动刹车功能处于着陆自动刹车柔和解除激活状态或中止起飞柔和解除激活状态时，则按照式(1)进行压力调整解除自动刹车，并解除开关锁位；

P_n＝P_c*x+P_a*(1-x) (1)

其中，P_n代表实时输出的刹车压力，P_c代表脚蹬刹车的命令，x代表压力的调整斜率，x∈(0，1)；P_a代表自动刹车输出的刹车压力值；

步骤4：建立防滑功能的数学模型；

所述防滑功能包含三个子功能：接地保护功能、机轮锁死保护功能和滑移控制功能；

所述接地保护功能通过轮载信号和机轮速度信号进行判断，当轮载信号指示在地面且持续时间t₁，或者机轮速度大于速度阈值且持续时间t₂，则解除接地保护功能；

所述机轮锁死保护功能是防止左右起落架因为刹车压力不同导致飞机偏离航向的功能，如果满足式(2)，则实施机轮锁死保护功能即释放低速轮的刹车压力；

V_w≤k_n*V_r (2)

当满足式(3)时，则退出机轮锁死保护功能，实施滑移控制；

V_w≥k_f*V_r (3)

其中，V_w代表机轮速度，V_r代表飞机速度，k_n代表进入机轮锁死保护的系数，k_f代表退出机轮锁死保护的系数；且k_n＜k_f；

所述滑移控制功能用于防止机轮抱死，采用PD+PBM的方式进行控制，其中PBM按照式(4)进行建模；

其中，ΔVb代表速度差，ΔVit1，ΔVit2均代表常数门限值，V_i代表PBM的输出值，V_i-1代表上一时刻PBM的输出值；N₀代表每一次计算自增加1，不计算时为0；Ki1，Ki2，Ki3均代表常数值；

步骤5：建立刹车控制阀的数学模型；

步骤6：建立机轮刹车装置的数学模型；

将机轮刹车装置简化为三线滞环系统，如式(5)：

其中：T_n代表刹车装置输出的刹车力矩，P_c代表刹车装置输入的刹车压力，P_min代表最小刹车压力，T_n-1代表上一时刻刹车装置输出的刹车力矩，P_max代表最大刹车压力，T_max代表最大刹车力矩，P_delay代表最大迟滞刹车压力；

步骤7：建立速度传感器的数学模型；

步骤8：基于步骤2到步骤7的各个数学模型，建立系统不同工况以及典型故障的测试用例模型；

所述系统不同工况以及典型故障的测试用例模型包括正常着陆测试用例子模型、着陆自动刹车测试用例子模型、中止起飞测试用例子模型和正常着陆接地保护测试用例子模型；以及以上各测试用例子模型对应的干、湿、冰跑道对应的工况；

步骤9：建立模型库、通用模型库以及模型的说明文件；

对步骤2到步骤8建立的模型进行分析，提取相同子模型，对各子模型进行封装形成通用模型库；对模型进行封装形成模型库，提取各模型中涉及的参数供不同项目进行调用设置；建立各个模型的帮助文件，对模型的输入信号、输出信号以及逻辑进行相关说明形成说明文件。