[发明专利]一种飞机刹车控制系统及方法

说明书

本发明提出了一种飞机刹车控制系统，该系统设置两个或两个以上GPS天线用于精确获取航向信号和实时飞机速度，设置轮速传感器以及压力传感器实时获取运行过程中机轮转动速度、制动压力，控制器根据反馈信息实时判断飞机运行状态，输出控制指令给高精度电动执行器，间接控制刹车液压系统调节刹车压力，使得刹车过程中飞机运行得以不断修正，以防机轮抱死、侧滑、跑偏等问题。

技术领域

本发明涉及飞机刹车技术领域，更具体地，涉及一种无人飞机刹车控制系统。

背景技术

飞机刹车系统是飞机重要的组成部分，对飞机的起飞、安全着陆起着重要的作用。飞机刹车系统是飞机液压控制系统的一个子系统，它综合应用液/气压传动技术、电子技术、伺服控制技术和材料科学技术。飞机于空中运行时，刹车控制系统不执行工作；飞机着陆后在地面上滑跑可能出现四种状态：（1）机轮未受到任何制动自由在地面滚动（2）机轮被抱死而在地面上滑动（3）正常刹车状态（4）飞机完全停止。第（1）种状态出现在飞机着陆至刹车阶段或者完全松刹，机轮线速度与飞机速度相同，第（2）种状态一旦出现将容易导致轮胎急剧磨损引起爆胎事故或倾覆事故，第（3）种状态控制系统控制飞机刹车盘的刹车压力，第（4）种状态飞机制动力保持固定，飞机速度以及机轮速度均为零。飞机刹车系统是一个复杂的非线性时变系统，其刹车过程受跑道状况、机轮载荷、轮胎压力、刹车盘温度等诸多因素的影响，控制难度很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术不足和缺陷，提供一种飞机刹车控制系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种飞机刹车控制系统，包括刹车监控单元、控制器、机轮刹车装置，控制器分别通过电气连接刹车监控单元与机轮刹车装置。

刹车监控单元包括轮速传感器、压力传感器、两个或两个以上差分GPS天线，所述轮速传感器安装在机轮轴上、所述差分GPS天线分别安装在机身或机翼外壳上，所述压力传感器设于机轮刹车装置内；控制器接收来自刹车监控单元反馈信号，判断飞机状态并处理输出刹车控制指令控制机轮刹车装置执行刹车；机轮刹车装置根据刹车指令向刹车制动盘施加压力执行刹车过程。

进一步的，所述两个或两个以上高精度差分GPS可获取飞机地面滑跑的运动航向，用于采集飞机运行速度以及航向发送至控制器，轮速传感器用于采集机轮运动线速度发送至控制器，压力传感器用于采集刹车油路的压力发送至控制器。

进一步的，所述机轮刹车装置，包括电动执行器、储油罐、刹车油缸、电磁阀、刹车制动盘；电动执行器分别连接控制器与刹车油缸，所述电动执行器接收刹车控制指令输出相应的作动力推动刹车油缸活塞运动；储油罐连接刹车油缸，刹车油缸通过刹车油路连接电磁阀，再通过电磁阀内部油路连接至机轮上的刹车制动盘，电磁阀用于切断或者联通油路以改变制动压力。

进一步的，所述刹车油缸有杆腔通过油路与储油罐连接，无杆腔通过油路连接至电磁阀，有杆腔与无杆腔油路之间设有单向截止阀；当活塞往无杆腔方向推动即执行加压过程，单向阀截止，当活塞往有杆腔方向推动即执行减压过程，单向阀导通。

进一步的，所述机轮刹车装置中的电磁阀为两位两通带压常闭电磁阀，电磁阀得电时为旁通作用，油路导通流动至刹车盘；电磁阀断电时为单向止回阀作用，以实现刹车油缸释放后能保持刹车盘的压力不变，刹车油缸继续执行加压时，则油路只能向刹车盘流通，刹车盘压力跟随增加。

进一步的，所述控制器分别控制左机轮或者右机轮制动压力通过单边刹车实现飞机差动转向。

进一步的，所述电动执行器为电动伺服缸或者舵机，控制精度至少可达0.05mm。