[发明专利]一种联合仿真的刹车半物理仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及航空各种机型防滑刹车系统的半物理仿真试验，特别涉及了一种联合仿真的刹车半物理仿真系统。

背景技术

机轮刹车系统的主要任务是实现飞机的起飞、着陆刹车、滑行，保证飞机安全刹停，其性能直接影响飞机的安全起降能力。在机轮刹车系统的研制与应用方面上，其仿真技术的研究，目前大多局限于数字仿真研究和地面惯性台试验研究，手段单一，系统研制风险较大。

发明内容

本发明的目的是实现刹车系统半物理仿真，特提供了一种联合仿真的刹车半物理仿真系统。

本发明提供了一种联合仿真的刹车半物理仿真系统，其特征在于：所述的联合仿真的刹车半物理仿真系统，包括刹车座舱控制功能模块1，液压刹车控制模块2，被测试对象的刹车系统3，刹车实时仿真功能模块4，模拟机轮系统5，刹车状态监视系统6；

其中：刹车座舱控制功能模块1与被测试对象的刹车系统3连接，液压刹车控制模块2与被测试对象的刹车系统3连接，刹车实时仿真功能模块4分别与模拟机轮系统5和刹车状态监视系统6连接；模拟机轮系统5和被测试对象的刹车系统3连接。

所述的刹车座舱控制功能模块1，包括前舱模拟脚蹬101，前舱指令传感器102，后舱模拟脚蹬103，后舱指令传感器104，起飞线刹车开关105，轮载开关106，起落架舱门开关107，落架收到位信号开关108；

其中：前舱模拟脚蹬101与前舱指令传感器102连接，后舱模拟脚蹬103与后舱指令传感器104连接，前舱指令传感器102和后舱指令传感器104分别与刹车系统3连接；起飞线刹车开关105、轮载开关106、起落架舱门开关107和落架收到位信号开关108分别与刹车系统3连接。

所述的刹车系统3包括，第一刹车模块和第二刹车模块，二者分别与刹车座舱控制功能模块1和液压刹车控制模块2连接。

所述的刹车实时仿真功能模块4包括，信号仿真模块401，左右机轮速度计算装置402；信号仿真模块401与刹车系统3和刹车状态监视系统6连接，左右机轮速度计算装置402与模拟机轮系统5连接。

所述的模拟机轮系统5包括，左右机轮模拟电机501，左右机轮速度传感器502；左右机轮模拟电机501与左右机轮速度计算装置402连接，左右机轮速度传感器502与刹车系统3连接。

基于Matlab/Simulink和NI PXI/Labvew RT设计并实现了刹车半物理仿真，完成了某飞机双余度容错电传刹车系统的仿真试验验证，其主要功能特点如下：基于计算机/CAN总线/位置伺服电机实现指令传感器驱动；基于计算机/CAN总线/速度伺服电机实现机轮速度传感器驱动；基于matlab/simulink与NI Labview RT实现刹车过程动态实时仿真；基于1：1真实模拟刹车系统液压附件及管路连接实现真实刹车压力仿真。

基于计算机、CAN总线控制伺服电机、matlab/simulink、labview RT、刹车系统工作附件等全新研制双座刹车仿真系统：

基于计算机/CAN总线/位置伺服的指令传感器驱动设计方案：指令传感器驱动方案，由计算机编码生成电机控制CAN指令、位置控制驱动器、电机、行星齿轮、丝杠，含零位调整与行程限位、指令传感器构成，共4套。

基于计算机/CAN总线/速度伺服的机轮速度传感器驱动设计方案

机轮速度传感器驱动方案，由计算机编码生成电机控制CAN指令、转速控制驱动器、电机、速度传感器构成，共2套。

基于matlab/simulink与Labview RT以及PXI仿真测控硬件平台的刹车过程动态实时仿真设计方案：matlab/simulink为动态系统建模仿真环境，完成刹车过程中飞机运动、机轮运动、跑道模型、刹车力矩、结合力矩、机轮速度的建模与运算；Labview RT具有强大的用户交互、I/O控制能力。二者通过SIT(仿真接口工具包)结合可实现刹车过程动态实时仿真。PXI是当前应用最为广泛的仿真测控硬件平台，具有丰富的输入、输出能力。以PXI为硬件平台，matlab/simulink与Labview RT为软件构架，形成刹车系统半物理仿真完美解决方案。基于刹车系统液压附件实现真实刹车压力设计方案：按机上刹车系统液压附件1:1设计管路安装环境，并通过移动液压源提供液压系统压力，为刹车仿真系统提供真实刹车压力。

本发明的优点：