[发明专利]一种用于飞机起落架模拟的仿真方法及系统

权利要求书

1.一种用于飞机起落架模拟的仿真方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、进入飞机起落架系统的转弯子系统，计算飞机前轮及主轮转弯角，并完成转弯力作用下机轮轮心沿Y轴受力的数学模型的计算，实现转弯子系统的仿真，退出转弯子系统；

S2、进入刹车子系统，完成正常和备用液压刹车系统建模及防滑刹车系统建模，并计算刹车力作用下机轮轮心沿X方向受力的数学模型及刹车热对刹车扭矩的影响，实现刹车子系统的仿真，退出刹车子系统；

S3、进入起落架收放子系统，完成收放机械部分建模及收放液压系统建模，实现起落架收放子系统的仿真，退出起落架收放子系统；

S4、进入故障特情子系统，完成起落架爆胎建模，实现故障特情子系统的仿真，退出故障特情子系统；

其中，所述S1中计算飞机前轮转弯角还包括以下步骤：

S101、若当前轮转弯感觉力系统连接时，且方向舵脚蹬的角度当量与转弯手轮的转角之差小于转弯手轮的反冲角，由方向舵脚蹬控制输入角，通过计算方向舵脚蹬的当量角度，式中为方向舵脚蹬的偏转角度，G_p为方向舵脚蹬对前轮转弯的增益，同时计算前轮转弯输入：当时，得到，当，得到，式中为转弯手轮的偏转角度；

S102、若前轮转弯感觉力系统断开时，且前轮转弯系统的输入等于前轮转弯手轮及方向舵脚蹬的联合输入，通过计算转弯系统滑阀位移，当的值在[-0.31，0.31]的范围内，滑阀的输出为0，当不在死区范围内，滑阀的位移与成线性关系，计算前轮转弯系统滑阀位移：当或时，得到，式中，G_T为转弯手轮增益，G_V为前轮转弯手轮增益，计算前轮的气动直径：，式中，为扭转力的半径，为前轮的压缩量，计算地面力矩：，式中，为前轮的气动直径，为前轮的机械直径，计算需要克服地面力矩的压力：，式中，为前起落架作动筒的体积，计算供压压力：式中，为转换活阀的输出压力，为前轮转弯补偿压力，计算滑阀流量：，式中，为滑阀流量系数，计算转弯前轮的角度：；

S103、根据上述S102中的公式，并进行归纳、整理及简化，得到输入机构角位移信号与前轮转弯角度的关系：，式中，为当前待定的前轮转弯角，为前轮转弯角的前个历史值，为输入机构的角位移输入量历史值，是转弯手轮的转角、脚踏板的偏角、二者的加和三者之一，为中间参数，需要通过系统辨识来确定，为噪声项，且该公式的标准形式为：，其中的样本向量和位置参数向量、表示为：，同时通过使用有效的系统辨识方法求解出参数，并预测出当前的前轮偏转角；

所述S1中计算飞机主轮转弯角还包括以下步骤：

利用预设的主轮转弯角计算模型计算得到飞机主轮转弯角。

2.根据权利要求1所述的一种用于飞机起落架模拟的仿真方法，其特征在于，所述S1中完成转弯力作用下机轮轮心沿Y轴受力的数学模型的计算还包括以下步骤：

S101’、求解轮胎系数：，式中R_Tire为机轮的半径；

S102’、计算转弯力：，式中P_Tire为机轮压力，P_Load为负载情况下的机轮压力，W_Tire为机轮的宽度；

S103’、计算有效摩擦系数：，式中E_Cf为转弯摩擦力系数，E_Sfr为侧向力减少因子；

S104’、计算机轮侧向阻尼系数：，式中S_Tire为轮胎硬度；

S105’、计算偏航角：；

S106’、计算转弯增益：，式中E_Rf为相对摩擦力系数；

S107’、计算临界偏航角：；

S108’、计算偏航角比率：，式中，cond为侧力模型指数，与跑道条件相关；

S109’、计算侧向力系数：；

S110’、计算位于轮心的轮胎侧向力：。