[发明专利]一种冗余驱动飞机电刹车及其控制方法

权利要求书

1.一种冗余驱动飞机电刹车，包括冗余驱动控制器、刹车作动器和受刹机轮，其特征在于：冗余驱动控制器部分接收刹车压力给定信号，驱动刹车作动器工作，使施加在受刹机轮上的刹车压力跟随刹车压力给定信号；其中，冗余驱动控制器部分包括刹车压力反馈调理单元、刹车压力给定接收单元、DSP单元、CPLD单元、隔离电路单元、功率驱动单元、电流采集单元、过流保护辅助单元和电源系统单元，刹车压力给定接收单元将刹车压力给定信号转化为电压信号，输入DSP单元，刹车压力反馈调理单元将双余度压力传感器测得的两路刹车压力反馈信号放大滤波后输入DSP单元，DSP单元的输出分别控制刹车作动器两个绕组的占空比信号，CPLD单元将占空比信号和刹车作动器两套霍尔信号进行逻辑运算，分别输出控制刹车作动器的两个绕组运转的调制换向信号，经隔离电路单元和功率驱动单元，控制刹车作动器运行，在功率驱动单元采集双余度无刷直流电机的母线电流，经过流保护辅助单元，将母线电流与预先设定的过流阈值相比较，若母线电流大于预先设定的过流阈值，则过流信号为低，若母线电流小于等于预先设定的过流阈值，则过流信号为高，将过流信号送入DSP单元中，当电机出现过流故障时，DSP单元检测过流信号为低，则关断占空比信号，电流采集单元采集功率驱动单元上双余度无刷直流电机绕组的母线电流和相电流，并将母线电流和相电流滤波后输入DSP单元，电源系统单元接收两个控制电源，经二极管将两个电源并联在一起，向刹车压力反馈调理单元、刹车压力给定接收单元、DSP单元、CPLD单元、隔离电路单元、功率驱动单元、电流采集单元、过流保护辅助单元供电，电源系统单元接收两个驱动电源，给功率驱动单元供电。

2.根据权利要求1所述的冗余驱动飞机电刹车，其特征在于：所述的刹车作动器采用双余度无刷直流电机，双余度无刷直流电机的定子绕组为两套在空间上互差30°电角度的Y型连接的绕组构成，两套绕组电气上彼此隔离、空间上磁场耦合，彼此互为余度，双余度无刷直流电机共用一个永磁体转子；双余度无刷直流电机的每套绕组有各自独立的霍尔传感器，两套霍尔传感器互为余度。

3.一种权利要求1所述冗余驱动飞机电刹车的控制方法，其特征在于包括下述步骤：

第一步：采集两路刹车压力反馈信号，并进行AD转化；

第二步：若两路刹车压力反馈信号小于预先设定的误差阈值，则进入第四步，否则进入第三步；

第三步：若一路刹车压力反馈信号大于压力传感器的量程最大值，或小于其量程最小值，则诊断该路压力传感器故障，将另一路压力传感器的刹车压力反馈信号赋值给压力反馈，进入第五步，否则进入第四步；

第四步：压力反馈等于两路刹车压力反馈信号之和除以二；

第五步：采集双余度霍尔传感器信号，若一路霍尔传感器信号为000或111，则诊断该路霍尔传感器故障，否则进入第六步；

第六步：采集各余度绕组母线电流和相电流；

第七步：若一路绕组母线电流大于预先设定的短路阈值，则开始短路计时，若短路计时大于预先设定的短路上限阈值，则诊断该路绕组为短路故障，进入第十步；若一路绕组母线电流大于电机最小工作电流，且小于预先设定的标准0位电流下限，则开始断路计时，若断路计时大于预先设定的断路上限阈值，则诊断该路绕组为断路故障，进入第十步；否则进入第八步；

第八步：采集刹车压力给定信号，并进行AD转化；

第九步：若压力环计数器的值大于压力环周期阈值，则将压力环计数器清零，根据刹车压力给定和刹车压力反馈进行压力环PID计算，然后将压力环计数器的值加1；否则直接将压力环计数器的值加1；

第十步：若一路绕组短路故障或断路故障或对应的该路霍尔传感器故障，则将该路占空比置为0，将另一路占空比置为预先设定的恒定占空比，发出电机反转信号，记录电机反转圈数，若电机反转的圈数大于等于预设的故障圈数时，停止电机，返回第一步，否则进入第十一步；

第十一步：两路电流环给定分别为压力环输出的一半，反馈为各自的母线电流，经过各自的电流环PID运算，运算结果输入DSP，分别产生各自的占空比信号，返回第一步。