[发明专利]飞行器起落架纵向力控制

说明书

一种用于具有起落架的飞行器的飞行器起落架纵向力控制系统(20)，该起落架具有制动轮和/或驱动轮。该系统包括基于误差的力控制器(21)，该基于误差的力控制器(21)具有用于使需求力(Fx*)和力控制系统实现的实际力(Fx_LG)之间的任何误差最小的反馈。该反馈可以得自用于直接测量起落架纵向力的起落架上的力传感器。该力控制系统可以包括飞行器级别的起落架总力控制器和/或针对每个致动的起落架的起落架级别的力控制器。

技术领域

本发明涉及一种用于控制由配备有制动轮和/或驱动轮的飞行器的起落架产生的在飞行器纵向(前-后)方向上的力的系统。

背景技术

典型的飞行器具有包括多个装有轮的起落架组件的起落架，当飞行器在地面上时，起落架组件支撑飞行器。起落架组件用于在诸如着陆、滑行、起飞的地面机动期间控制飞行器的移动。典型的大型喷气动力飞行器包括位于机身前面的可转向的前起落架(NLG)组件以及位于NLG组件后面并关于飞行器纵向轴横向地分布的多个主起落架(MLG)组件(还被称为转向架)。每个MLG组件通常包括可操作用于提供制动力和/或驱动力以分别地减速和/或加速该MLG组件的轮的一个或更多个致动器。

通过从座舱发出的控制命令确定例如在地面滑行机动期间在地面上的这样的飞行器的移动。为了实现这些控制命令，起落架需要实现特定的纵向力需求。本发明涉及控制轮制动致动器和/或驱动制动器以实现这些需求。

发明内容

本发明的第一方面提供一种飞行器的起落架力控制系统，该飞行器具有纵向轴和具有一个或更多个制动和/或驱动轮的多个起落架，力控制系统包括基于误差的力控制模块，其适于：接收表示力控制系统要实现的纵向力需求的输入信号；接收表示作用于一个或更多个起落架的实际测量的纵向力的输入信号；计算力需求信号和实际力信号之间的任何误差；以及输出一个或更多个起落架的纵向力命令以便使需求力和实际力之间的任何误差最小。

本发明的另一方面提供了一种用于直接地控制由配备有制动轮和/或驱动轮的一个或更多个飞行器起落架产生的力方法，该方法包括：接收表示一个或更多个起落架要实现的纵向力需求的输入信号；测量作用于一个或更多个起落架的在飞行器纵向方向上的力；计算需求力和实际力之间的任何误差；以及输出一个或更多个起落架的修正的纵向力命令以便使需求力和实际力之间的任何误差最小。

本发明的优势在于能够全面直接控制由起落架产生并且与施加到飞行器的例如引擎推力、机翼负载的所有其他的力独立地传递到飞行器的剩余部分的纵向力。基于误差的力控制模块旨在确保在一个或更多个起落架处的制动力或驱动力正确地实现纵向力需求。

输出纵向力命令可以处于针对飞行器的所有起落架的全局起落架级别，或者可以处于针对每个起落架的各个起落架级别。优选地，该系统包括全局起落架级别力控制器和针对每个起落架的多个各自的起落架力控制器。

术语“纵向”在此处指沿飞行器的前后纵向轴或者滚转轴的方向。

作用于一个或更多个起落架的纵向力的测量便于有效地防止非命令力，以考虑例如由于改变的跑道条件、改变的转向角、致动器故障或任何其他不确定源引起的来自外部或内部因素的干扰或扰动。

基于误差的力控制模块还适于：基于纵向力命令和起落架制动轮和/或驱动轮系统的已知特性估计由力控制系统正在实现的纵向力；并采用估计的纵向力增大或替换实际测量的纵向力用于在误差计算中使用。

为了对起落架纵向力进行精确的闭环控制，在优选地例如使用力传感器对起落架纵向力进行直接测量时，力控制系统有利地可以通过开环控制或开环和闭环控制的组合来持续地操作。因此表示力控制系统正在实现的实际测量的纵向力的信号可以是使用力传感器对起落架力的直接测量等，或者替选地可以是基于起落架部件和致动器的预定知识的估计。基于实际测量的纵向力的误差计算可以是幅度受限的，即减小的反馈，以便增大控制系统故障容限。