基于刹车力矩反馈的飞机防滑刹车控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105752325A(43)申请公布日2016.07.13(21)申请号201610160353.7(22)申请日2016.03.21(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人焦宗夏孙栋尚耀星刘晓超孙晓辉(74)专利代理机构北京华创博为知识产权代理有限公司11551代理人管莹张波涛(51)Int.Cl.B64C25/46(2006.01)B60T8/17(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称基于刹车力矩反馈的飞机防滑刹车控制方法(57)摘要本申请涉及一种基于刹车力矩反馈的飞机防滑刹车控制方法，包括：检测飞机机轮的刹车力矩和飞机机轮的转速；基于刹车力矩和转速确定实际滑移因子；比较实际滑移因子与滑移因子阈值；若实际滑移因子等于滑移因子阈值，则更新滑移因子的阈值；以及减小刹车力矩以使实际滑移因子小于更新后的滑移因子阈值。按照本申请的方案，可以避免机轮打滑，提高飞机在复杂跑道表面状况下的防滑刹车效率。CN105752325ACN105752325A权利要求书1/2页1.一种基于刹车力矩反馈的飞机防滑刹车控制方法，其特征在于，包括：检测飞机机轮的刹车力矩和飞机机轮的转速；基于所述刹车力矩和所述转速确定实际滑移因子；比较所述实际滑移因子与滑移因子阈值；若所述实际滑移因子等于滑移因子阈值，则更新所述滑移因子的阈值；以及减小所述刹车力矩以使所述实际滑移因子小于更新后的滑移因子阈值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述刹车力矩和所述转速确定实际滑移因子包括：计算若η1＞ηslip，且ω＜ωmin，则η＝1；若η1≤ηslip，则η＝η1；其中，η为实际滑移因子，ηslip为滑移因子阈值，J为飞机机轮转动惯量，ω为飞机机轮的转速，ωmin为一预设转速阈值，Mb为刹车力矩。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述若所述实际滑移因子达到滑移因子阈值，则更新所述滑移因子的阈值包括：若所述实际滑移因子大于或等于滑移因子阈值，基于所述刹车力矩和所述转速更新结合力峰值；以及基于更新后的结合力峰值更新所述滑移因子的阈值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述刹车力矩和所述转速更新结合力峰值包括：通过来更新所述结合力峰值；其中，Flm为结合力，r为飞机机轮的半径；当所述实际滑移因子等于所述预先设定的滑移因子时的结合力Flm为所述结合力峰值Fslip。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述结合力峰值更新所述滑移因子的阈值包括：其中，ηss为预先设定的滑移因子初始值，Fss为预先设定的结合力初始值，ηslip为所述更新后的滑移因子阈值，k1、k2、k3、k4为预设的系数，且满足：-1＜k1＜0；0＜k2＜1；-1＜k3＜0；0＜k4＜1。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述刹车力矩和所述转速确定结合力Flm并判断结合力Flm是否满足Flm＜kadFslip；若是，则增大所述刹车力矩；2CN105752325A权利要求书2/2页其中，kad为附着系数，且满足0.5＜kad＜1。7.根据权利要求4-6任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：判断相邻两次更新后的结合力峰值之差△Fslip是否处于预设数值范围；若否，则基于来更新结合力峰值，并基于更新后的结合力峰值更新所述滑移因子的阈值。3CN105752325A说明书1/6页基于刹车力矩反馈的飞机防滑刹车控制方法技术领域[0001]本申请涉及航空技术领域，特别是一种基于刹车力矩反馈的飞机防滑刹车控制方法。背景技术[0002]飞机的起飞和着陆是飞机事故的多发阶段。防滑刹车系统是飞机重要的机载设备，对飞机起飞、着陆的安全性有重要影响。要求能够在复杂的跑道环境条件下，飞机仍能够安全着陆并刹停，对提升飞机安全性和可靠性的有着重要的意义。[0003]飞机防滑刹车系统是一个复杂的具有不确定性的非线性系统，系统中存在诸多非线性因素，直接影响到防滑刹车的性能。飞机着陆滑跑过程时间较短，因此要求防滑刹车系统稳定、快速和准确地工作，确保飞机的安全[2]。防滑刹车系统的性能受很多因素的影响，如跑道表面是否开槽、跑道表面的状况(干、湿或积雪等)、飞机速度的变化、轮胎的充气压力等。从本质上讲，这些因素影响的是飞机受刹机轮的轮胎与跑道表面的结合力和滚动阻力。防滑刹车系统的主要目的是充分利用跑道提供的结合力，在尽可能短的距离内使飞机刹停。[0004]跑道表面状况的变化对于飞机防滑刹车系统是较为严重的外部干扰。例如当机轮所处跑道表面结合系数由高变低时，机轮由于结合力矩急剧减小而发生打滑甚至抱死现象，这就要求防滑刹车控制盒及时作出响应