本发明属于飞行控制系统安全性设计技术,涉及对飞行控制系统平尾伺服舵机的电流保护策略的改进。
背景技术:
某型飞机飞行控制系统中的平尾伺服舵机采用直接驱动阀式伺服舵机,其中,直接驱动阀作为伺服控制的核心部件,由力马达来驱动,而力马达由伺服控制输出力马达电流来驱动。当飞机在空中和地面正常运行时,飞行控制系统的平尾伺服实现闭环控制,力马达只会出现短暂的电流;而当飞机在地面维护中出现液压良好信号持续为液压不良好状态时,飞行控制系统的平尾伺服无法实现闭环控制,力马达会出现持续的大电流,造成力马达过热导致其损毁或失效,此时需要增加电流保护方法,切断平尾伺服舵机的力马达供电。
常规的电流保护启动的条件是由人工控制的,当飞机处于地面维护时,需要由地面维护人员确保机轮承载信号为机轮承载状态,以此启动电流保护。这种常规的电流保护启动方式已不能满足飞机的高安全、高可靠的使用维护要求,其缺点是:第一、维护操作复杂,效率差,需要人工控制机轮承载信号为机轮承载状态,确保满足电流保护启动的条件;第二、安全性和可靠性差,人工进行电流保护启动条件的控制时,人为误操作或遗忘可能导致平尾伺服的电流保护不启动,造成平尾伺服舵机的力马达过热,影响平尾伺服舵机的安全性。
技术实现要素:
本发明的目的是:本发明提出一种伺服舵机电流保护的控制方法,可靠、有效,避免飞机处于地面维护时人为误操作或遗忘可能导致的平尾伺服电流保护不启动,造成平尾伺服舵机的力马达失效,保 证平尾伺服舵机电流保护的安全性,提升维护效率,满足飞机飞行控制系统内场、外场维护的需求。
本发明的技术方案是:
一种伺服舵机电流保护的控制方法,本方法的步骤是:
步骤1、
四余度飞行控制计算机的每个余度采集与其连接的动压信号、机轮承载信号、液压良好信号和力马达电流信号;机轮承载信号分为机轮承载状态和机轮不承载状态,液压良好信号分为液压良好状态和液压不良好状态,力马达电流信号分为力马达电流大于电流阈值状态和力马达电流小于或等于电流阈值状态;
每个余度的飞行控制计算机将自身采集的动压信号、机轮承载信号、液压良好信号和力马达电流信号交叉传输给其它3个飞行控制计算机,使四余度飞行控制计算机的每个余度都得到4余度的动压信号和机轮承载信号;
步骤2、
每个余度的飞行控制计算机对4余度的动压信号和机轮承载信号进行表决,表决后生成电流保护启动条件各组状态值,机轮承载信号采用全同一致表决的方法,给出表决结果为机轮承载状态或者机轮不承载状态;动压信号采用多数表决的方法,对表决后的动压信号进行状态处理,动压信号状态分为动压大于动压阈值状态和动压小于或等于动压阈值状态;
步骤3、
四余度飞行控制系统的某个余度飞行控制计算机当电流保护启动条件状态值满足:动压信号状态为动压小于或等于动压阈值状态或者机轮承载信号为机轮承载状态时,判定该余度飞行控制计算机的电 流保护启动条件满足,进入步骤4;否则,判定该余度飞行控制计算机的电流保护启动条件不满足;
步骤4、
当四余度飞行控制系统的某个余度飞行控制计算机满足电流保护启动条件,该余度飞行控制系统进入电流保护程序:如果机轮承载信号为机轮承载状态或者动压信号状态为动压小于或等于动压阈值状态、力马达电流信号为力马达电流大于电流阈值状态、液压良好信号为液压不良好状态三个条件同时满足,并且该状态持续10分钟,切除本余度飞行控制系统的平尾伺服舵机的力马达供电;
当某余度飞行控制系统进入电流保护程序后,出现以下任意一个条件满足:机轮承载信号为机轮不承载状态、动压信号状态为动压大于动压阈值状态、液压良好信号为液压良好状态、力马达电流信号连续100毫秒为力马达电流小于或等于电流阈值状态时,该余度飞行控制系统退出电流保护;
其中,步骤2中信号的全同一致表决的方法为:当四余度离散输入信号的状态均一致,表决值取该余度离散输入信号的状态值;当四余度离散输入信号只要有一个余度的信号状态与其他余度不同,判定该余度有故障,表决值取故障安全值,机轮承载信号的故障安全值为机轮不承载状态。
本发明的优点是:本发明使得飞机在地面维护时,可以自动完成平尾伺服舵机的电流保护启动,避免了由于人为误操作或遗忘可能导致的平尾伺服电流保护不启动,造成平尾伺服舵机的力马达失效,保证平尾伺服舵机电流保护的安全性,提升维护效率,满足飞机飞行控制系统内场、外场维护的需求。
具体实施方式
本发明的工作原理是:采用自动的电流保护启动方法,使得飞机在地面维护时防止可能发生的力马达过热现象,提高平尾伺服舵机电流保护的安全性,满足飞机飞行控制系统内场、外场维护的需求。当飞机处于地面维护时,飞行控制计算机根据动压信号状态、机轮承载信号,进行电流保护启动的条件判断,通过获取平尾伺服电流保护的各条件状态值,判断是否切除本余度通道飞行控制系统的平尾伺服舵机的力马达供电。
一种伺服舵机电流保护的控制方法,本方法的步骤是:
步骤1、
四余度飞行控制计算机的每个余度采集与其连接的动压信号、机轮承载信号、液压良好信号和力马达电流信号;机轮承载信号分为机轮承载状态和机轮不承载状态,液压良好信号分为液压良好状态和液压不良好状态,力马达电流信号分为力马达电流大于电流阈值状态和力马达电流小于或等于电流阈值状态;
每个余度的飞行控制计算机将自身采集的动压信号、机轮承载信号、液压良好信号和力马达电流信号交叉传输给其它3个飞行控制计算机,使四余度飞行控制计算机的每个余度都得到4余度的动压信号和机轮承载信号;
步骤2、
每个余度的飞行控制计算机对4余度的动压信号和机轮承载信号进行表决,表决后生成电流保护启动条件各组状态值,机轮承载信号采用全同一致表决的方法,给出表决结果为机轮承载状态或者机轮不承载状态;动压信号采用多数表决的方法,对表决后的动压信号进行状态处理,动压信号状态分为动压大于动压阈值状态和动压小于或等于动压阈值状态;多数表决的详细内容可以参见《电传飞行控制系 统》,作者:宋翔贵、张新国,2003年出版,国防工业出版社。
步骤3、
四余度飞行控制系统的某个余度飞行控制计算机当电流保护启动条件状态值满足:动压信号状态为动压小于或等于动压阈值状态或者机轮承载信号为机轮承载状态时,判定该余度飞行控制计算机的电流保护启动条件满足,进入步骤4;否则,判定该余度飞行控制计算机的电流保护启动条件不满足;
步骤4、
当四余度飞行控制系统的某个余度飞行控制计算机满足电流保护启动条件,该余度飞行控制系统进入电流保护程序:如果机轮承载信号为机轮承载状态或者动压信号状态为动压小于或等于动压阈值状态、力马达电流信号为力马达电流大于电流阈值状态、液压良好信号为液压不良好状态三个条件同时满足,并且该状态持续10分钟,切除本余度飞行控制系统的平尾伺服舵机的力马达供电;
当某余度飞行控制系统进入电流保护程序后,出现以下任意一个条件满足:机轮承载信号为机轮不承载状态、动压信号状态为动压大于动压阈值状态、液压良好信号为液压良好状态、力马达电流信号连续100毫秒为力马达电流小于或等于电流阈值状态时,该余度飞行控制系统退出电流保护;
其中,步骤2中信号的全同一致表决的方法为:当四余度离散输入信号的状态均一致,表决值取该余度离散输入信号的状态值;当四余度离散输入信号只要有一个余度的信号状态与其他余度不同,判定该余度有故障,表决值取故障安全值,机轮承载信号的故障安全值为机轮不承载状态。
实施例
一种伺服舵机电流保护的控制方法,本方法的步骤是:
第1步、信号的获取:
四余度飞行控制计算机的每个余度采集与其连接的动压信号、机轮承载信号、液压良好信号和力马达电流信号;机轮承载信号分为机轮承载状态和机轮不承载状态,液压良好信号分为液压良好状态和液压不良好状态,力马达电流信号分为力马达电流大于电流阈值状态和力马达电流小于或等于电流阈值状态;
每个余度的飞行控制计算机将自身采集的动压信号、机轮承载信号、液压良好信号和力马达电流信号交叉传输给其它3个飞行控制计算机,使四余度飞行控制计算机的每个余度都得到4余度的动压信号和机轮承载信号;
具体实施时,机轮承载信号分为“0”和“1”两个状态:状态“0”表示机轮不承载,状态“1”表示机轮承载;液压良好信号分为“0”和“1”两个状态:状态“0”表示液压不良好状态,状态“1”表示液压良好状态;力马达电流信号分为“0”和“1”两个状态:状态“0”表示力马达电流小于或等于电流阈值状态,状态“1”表示力马达电流大于电流阈值状态;
此时,每个余度的飞行控制计算机均获得4余度的机轮承载信号为“0”;每个余度的飞行控制计算机获得4余度的动压信号,分别为900、950、800、850;四余度飞行控制计算机的A、B、C、D余度飞行控制计算机获得的液压良好信号分别为“0”、“1”、“1”、“1”;四余度飞行控制计算机的A、B、C、D余度飞行控制计算机获得的力马达电流信号分别为“1”、“0”、“0”、“0”;
第2步、信号的表决和处理:
每个余度的飞行控制计算机对4余度的动压信号和机轮承载信 号进行表决,表决后生成电流保护启动条件各组状态值,机轮承载信号采用全同一致表决的方法,给出表决结果为机轮承载状态或者机轮不承载状态;动压信号采用多数表决的方法,对表决后的动压信号进行状态处理,动压信号状态分为动压大于动压阈值状态和动压小于或等于动压阈值状态;
全同一致表决的具体实施为:
每个余度的飞行控制计算机的四余度机轮承载信号均为状态“0”,给出表决结果为“0”表示机轮不承载;
多数表决的具体实施为:
每个余度的飞行控制计算机的4余度的动压信号,分别为900、950、800、850,对这4个信号进行多数表决,其中,监控阈值为100,四余度条件下信号表决值选取次大值与次小值的均值,给出动压信号的表决值为875;
对表决后的动压信号进行状态处理,具体实施时,动压信号分为“0”和“1”两个状态:状态“0”表示动压小于或等于动压阈值,状态“1”表示动压大于动压阈值;动压阈值为1000;此时,每个余度的飞行控制计算机的动压信号状态为“0”;
步骤3、
四余度飞行控制系统的某个余度飞行控制计算机当电流保护启动条件状态值满足:动压信号状态为动压小于或等于动压阈值状态或者机轮承载信号为机轮承载状态时,判定该余度飞行控制计算机的电流保护启动条件满足,进入步骤4;否则,判定该余度飞行控制计算机的电流保护启动条件不满足;
具体实施时,四余度飞行控制系统的每个余度飞行控制计算机的机轮承载信号均为“0”表示机轮不承载;四余度飞行控制系统的每 个余度飞行控制计算机的动压信号状态为“0”表示动压小于或等于动压阈值;因此,四余度飞行控制系统均满足电流保护气动条件;
步骤4、
当四余度飞行控制系统的某个余度飞行控制计算机满足电流保护启动条件,该余度飞行控制系统进入电流保护程序:如果机轮承载信号为机轮承载状态或者动压信号状态为动压小于或等于动压阈值状态、力马达电流信号为力马达电流大于电流阈值状态、液压良好信号为液压不良好状态三个条件同时满足,并且该状态持续10分钟,切除本余度飞行控制系统的平尾伺服舵机的力马达供电;
当某余度飞行控制系统进入电流保护程序后,出现以下任意一个条件满足:机轮承载信号为机轮不承载状态、动压信号状态为动压大于动压阈值状态、液压良好信号为液压良好状态、力马达电流信号连续100毫秒为力马达电流小于或等于电流阈值状态时,该余度飞行控制系统退出电流保护。
具体实施时,四余度飞行控制系统均进入电流保护程序:四余度飞行控制计算机的A余度飞行控制计算机获得的液压良好信号分别为“0”,四余度飞行控制计算机的A余度飞行控制计算机获得的力马达电流信号分别为“1”,并且该状态持续10分钟,因此切除A余度飞行控制系统的平尾伺服舵机的力马达供电;
四余度飞行控制计算机的B、C、D余度飞行控制计算机获得的液压良好信号分别为“1”、“1”、“1”;四余度飞行控制计算机的B、C、D余度飞行控制计算机获得的力马达电流信号分别为“0”、“0”、“0”,不满足电流保护的条件,因此B、C、D余度飞行控制系统退出电流保护。