一种飞机电刹车作动器的活塞位置的获取和保护方法
【专利摘要】本发明涉及一种飞机电刹车作动器的活塞位置的获取和保护方法，能够在飞机刹车系统工作过程中实时获取活塞的位置信息，从而能够有效的避免作动器在调零和深防滑时活塞容易反向出力而卡死的问题，为飞机电刹车系统的稳定可靠运行提供有力的支持。
【专利说明】一种飞机电刹车作动器的活塞位置的获取和保护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞机电刹车系统，具体为一种飞机电刹车作动器的活塞位置的获取和保护方法。
【背景技术】
[0002]刹车系统是飞机的一个重要子系统，其功能是保证飞机的起飞和着陆安全，并在此基础上尽可能地缩短飞机着陆时的滑行距离。
[0003]全电刹车系统是国内外竞相研制的新一代飞机刹车系统，它用机电作动机构取代现有刹车系统的液压作动机构，控制信号和功率信号都通过电气传输，不再需要任何液压管道、泵和阀等液压组件。
[0004]在飞机电刹车系统中，机电作动器的出力和卸力是通过电动机驱动活塞压紧和离开刹车盘来实现的，电动机通常采用带有三路霍尔位置传感器的无刷直流电动机。
[0005]目前有关飞机电刹车作动器控制方面所公开的专利和发表的论文中，通常仅利用压力传感器的反馈值进行刹车力的控制，而对活塞的实际位置这一重要参量并没有太多关注。尽管这种处理方式可以实现基本的电刹车的功能，但是却难以保证整个刹车过程的精准度与可靠性。
[0006]原因主要表现在以下两个方面:
[0007]( I)刹车之前，作动器的活塞要进行一次调零处理，使之与刹车盘之间保持一定的间隙，约3_左右。由于当活塞离开刹车盘时，压力传感器的反馈值已经为零，因此无法继续根据力的反馈信息对活塞进行有效地控制。这将导致活塞无法可靠定位至零位，活塞可能因反向行程过大而卡死在作动器中无法伸出，从而造成刹车失败。
[0008](2)刹车过程中，当机轮进入深防滑时，要求作动器快速卸力，使刹车力为零，同时还要求活塞与刹车盘紧贴，以确保再次出力时能够快速响应。由于控制器对压力传感器反馈信号的采集不可避免的存在误差，使刹车力为零给定值很难确定。若给定值偏大，则无法保证作动器出力为零；若偏小，活塞同样会因一直后退而卡死在作动器中。
[0009]如果能够获取活塞的位置，不仅可以配合压力传感器的反馈信息可靠地完成调零和深防滑的要求，还可以对活塞反顶的故障情况及时地进行处理，实现了对于活塞的保护功能。这对于飞机刹车系统的稳定可靠运行具有至关重要的作用。
【发明内容】
[0010]要解决的技术问题
[0011]为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种飞机电刹车作动器的活塞位置的获取和保护方法。
[0012]技术方案
[0013]一种飞机电刹车作动器的活塞位置的获取和保护方法，其特征在于步骤如下:
[0014]步骤1:在作动器控制软件的初始化中，分别存储活塞正向和反向运行时下一个霍尔位置状态表HalIForward[8]和HallBackward[8]，霍尔计数器HallCnt初始化为0，存储与作动器出力对应的活塞位置边界限制关系式:
[0015]HallCntmin = fmin(F-F0) +N0, HallCntmax = (F-F0)+N0
[0016]其中函数fmin和fmax根据作动器出力与活塞位置对应关系的测试数据通过数据拟合得到，F为力传感器的实时反馈值，Ftl为用于活塞调零定位的预设值，取值范围500N~1000N, Ntl表示压力达到预设值时活塞与零位的距离，取值由实验调试确定；
[0017]步骤2:检测到功率电路上电后，控制活塞压向刹车盘直到力传感器的信号输出达到预设值Ftl,此时给霍尔计数器HallCnt赋值Ntl ；
[0018]步骤3:控制活塞反向运行，每经过一个霍尔状态霍尔计数器HallCnt减1，当霍尔计数器HallCnt为零时，停止电机并对作动器的活塞进行调零处理，使活塞与刹车盘之间保持3mm的间隙；
[0019]步骤4:当进入刹车状态时，存储当前霍尔位置传感器的状态值CurState，根据活塞的运行方向，通过查找活塞正向和反向运行时下一个霍尔位置状态表HalIForward [8]和HalIBackward[8]可知下一个状态值为NextState,
[0020]步骤5:当新的状态值NewState到来时，判断NewState是否等于NextState:若等于，则HallCnt根据活塞运行方向加I或减I,且将NewState的值赋给CurState ;若不等于，则不进行计数，且CurState的值保持不变；[0021]步骤6:根据反馈的刹车力实时计算出霍尔计数限制区间[HallCntmin, HallCntmaJ ；
[0022]步骤7:判断当前的霍尔计数值是否满足边界限制条件:若满足，则该位置信息有效；反之，如果 HallCnt〈HalICntmin,令 HalICnt=HalICntmin ；如果 HallCnt>HalICntmax,令HalICnt=HalICntmax ；
[0023]步骤8:依据采集到的力传感器实时反馈值F，计算出当前刹车力的斜率F’:
【权利要求】
1.一种飞机电刹车作动器的活塞位置的获取和保护方法，其特征在于步骤如下: 步骤1:在作动器控制软件的初始化中，分别存储活塞正向和反向运行时下一个霍尔位置状态表HalIForward[8]和HallBackward[8]，霍尔计数器HallCnt初始化为0，存储与作动器出力对应的活塞位置边界限制关系式:
HallCntmin = fmin (F-F0) +N0, HallCntmax = f—(F-F0)+N0 其中函数fmin和根据作动器出力与活塞位置对应关系的测试数据通过数据拟合得到，F为力传感器的实时反馈值，Ftl为用于活塞调零定位的预设值，取值范围500N~1000N，N0表示压力达到预设值时活塞与零位的距离，取值由实验调试确定； 步骤2:检测到功率电路上电后，控制活塞压向刹车盘直到力传感器的信号输出达到预设值Ftl,此时给霍尔计数器HallCnt赋值Ntl ； 步骤3:控制活塞反向运行,每经过一个霍尔状态霍尔计数器HallCnt减I,当霍尔计数器HallCnt为零时，停止电机并对作动器的活塞进行调零处理，使活塞与刹车盘之间保持3mm的间隙； 步骤4:当进入刹车状态时，存储当前霍尔位置传感器的状态值CurState，根据活塞的运行方向，通过查找活塞正向和反向运行时下一个霍尔位置状态表HalIForward[8]和HalIBackward[8]可知下一个状态值为 NextState, 步骤5:当新的状态值Ne wState到来时，判断NewState是否等于NextState:若等于，则HallCnt根据活塞运行方向加I或减I,且将NewState的值赋给CurState ;若不等于,则不进行计数，且CurState的值保持不变； 步骤6:根据反馈的刹车力实时计算出霍尔计数限制区间[HallCntmin, HallCntmaJ ；步骤7:判断当前的霍尔计数值是否满足边界限制条件:若满足，则该位置信息有效；反之，如果 HallCnt〈HalICntmin,令 HalICnt=HalICntmin ；如果 HallCnt>HalICntmax,令HalICnt=HalICntmax ； 步骤8:依据采集到的力传感器实时反馈值F，计算出当前刹车力的斜率F’:
【文档编号】B60T17/22GK103707870SQ201410002002
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日
【发明者】马瑞卿, 韩伟健, 张庆超, 相里康, 刘青 申请人:西北工业大学