[发明专利]无人机电刹车系统压力传感器失效时的容错控制方法

说明书

本发明公开了一种无人机电刹车系统压力传感器失效时的容错控制方法，包括：进行一次自检，记录自检过程的刹车压力值和刹车电机转子位置角以及刹车电机转子对应转向；刹车控制系统在接收到压力传感器故障信号时，控制刹车电机的转子迅速回退至自检时的空行程间隙，保证释放压力；控制刹车电机正转，并根据刹车压力给定值和自检时对应的电机转子位置角，以自检时的电机控制电流，保持稳定地把电机转子位置增加到对应的压力值上；保持电流的维持，使转子位置保持不下降。当需要跟随压力下降过程时，必须使刹车电机的转子回退至自检时空行程压力为零的位置，然后重新查找新的压力给定值对应的电机转子位置角的值，再控制刹车电机正转到新的给定值。

技术领域

本发明属于无人机电刹车技术领域，具体涉及一种无人机电刹车系统压力传感器失效时的容错控制方法。

背景技术

压力传感器是响应刹车系统指令的唯一依据，如果压力传感器失效，刹车的输出将失控，对飞机将产生重大的安全隐患。

目前的压力传感器失效时的容错控制难点主要有：（1）虽然刹车压力和刹车电机的电流在一般情况下成正比关系，由于刹车钳和刹车盘的严重的滞环非线性关系，这种比例关系在控制过程中已经变得不可用。（2）在电刹车系统中有电机转子位置传感器，转子位置和压力也存在着相应的比例关系，同样由于刹车钳和刹车盘的严重的滞环非线性关系，再加上电机轴、减速机轴系的一系列刚度系数不大产生的变形，这种比例关系也无法表示刹车力，从而无法以此作为压力控制的依据。

发明内容

针对以上压力传感器失效时的容错控制难点，本发明通过刹车前的自检方法，得到实际刹车压力上升与刹车电机转子角度曲线，实现压力传感器容错；并将容错控制策略分为压力给定的上升和下降两种不同的策略。

为了实现上述目的，本发明具体采用了如下技术方案。

提供一种无人机电刹车系统压力传感器失效时的容错控制方法，包括：

在所述电刹车系统上电时，所述电刹车系统进行一次自动自检方法，所述方法须将刹车压力由空行程的零值增加至刹车所需压力的最大值，并记录所述自检过程中的刹车压力值和对应的刹车电机转子位置角值以及刹车电机转子对应转向；

刹车控制系统在接收到压力传感器故障信号时，控制所述刹车电机的转子迅速回退至自检时的空行程间隙，保证释放压力；

控制所述刹车电机正向加压旋转，并根据刹车压力给定值和自检时对应的电机转子位置角，到位后将电机电流减小到维持电机稳定不转的小电流值，以自检时的电机维持不转的小控制电流，保持稳定地把所述电机转子位置增加到对应的压力值上；

保持电机控制电流的维持，使得所述电机转子位置保持不下降。

作为本发明的进一步说明，所述自动自检过程具体包括：

自检开始时，刹车电机接受控制指令正转推动刹车钳上的刹车片压向刹车盘，如果刹车片还未压到刹车盘，处于空行程位置，这时所述刹车电机的转子转过一段角度，在所述空行程阶段，如果所述压力传感器输出不是零，则把所述压力值认定为零点漂移；

所述刹车电机继续加压，若所述压力值开始增加，说明所述刹车片已经压上所述刹车盘，把所述刹车片和所述刹车盘刚刚碰上的所述电机转子位置角定义为零位置；

所述刹车电机继续加压至刹车的所需的最大压力值，使得在故障时可以实现任意所需压力的容错控制，记录所述刹车压力值和所述刹车电机转子位置角对应的曲线值；记录完后回退刹车电机至合适的空行程间隙，自检完毕。

作为本发明的进一步说明，所述把所述压力值认定为零点漂移，代表强制把所述压力值认定为零。

作为本发明的进一步说明，所述把所述刹车片和所述刹车盘刚刚碰上的所述电机转子位置角定义为零位置，具体为：

所述电机转子位置角采用霍尔传感器测定，所述刹车控制系统记录所述零位置对应的霍尔传感器计数值，并认定所述霍尔传感器计数值为相对零值，即比所述相对零值大为正角度值，比所述相对零值小为负角度值。