一种具有刹车力矩扰动补偿的刹车控制方法

本公开涉及航空，尤其涉及一种具有刹车力矩扰动补偿的刹车控制方法。

背景技术：

1、飞机的起飞和着陆是飞机事故的多发阶段，而应用于飞机刹车系统的刹车控制方法对于确保航班安全至关重要。刹车控制方法的主要目标是将刹车压力高效、准确地转化为刹车盘上的力矩，以控制飞机的速度和减速率。其中，设计出可靠的刹车控制方法的关键是能够准确地监测和预测刹车盘的压力-力矩转换系数。这一系数是刹车过程中的一个核心参数，它描述了刹车压力如何转换成刹车力矩，从而影响飞机的减速率。

2、相关技术中，通常采用直接观测法观测刹车盘的压力-力矩转换系数，并据此调整飞机的减速率。然而，由于直接观测法在监测过程中容易受到噪声的干扰且没有补偿气动阻力扰动，因此飞机减速率的观测值与实际值差异较大，导致压力-力矩转换系数的观测值准确性差，进而导致刹车力矩的控制精准度低，影响飞机在起飞和着陆过程中的安全性和稳定性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开示例性实施例提供了一种具有刹车力矩扰动补偿的刹车控制方法，以解决相关技术中存在的问题。

2、本公开示例性实施例的第一方面，提供了一种具有刹车力矩扰动补偿的刹车控制方法，该方法包括：

3、获取飞机当前刹车压力值，并根据所述当前刹车压力值以及跑道环境信息生成目标滑移速度；

4、获取飞机当前速度和机轮角速度；

5、将所述飞机当前速度、所述机轮角速度和所述当前刹车压力值输入线性扩张状态观测器，生成刹车盘力矩扰动数据，并根据所述刹车力矩扰动数据调整刹车盘压力-力矩转换系数；所述线性扩张状态观测器通过预测刹车盘力矩在飞机当前速度和跑道环境信息下的理论值，并根据所述理论值与刹车盘力矩实际测量值之间的差值生成所述刹车盘力矩扰动数据；

6、基于所述目标滑移速度和所述刹车盘压力-力矩转换系数确定目标刹车压力；

7、根据所述目标刹车压力，更新机轮角速度和飞机减速度。

8、本公开示例性实施例的第二方面，提供了一种具有刹车力矩扰动补偿的刹车控制装置，该装置包括：

9、数据获取模块，用于获取飞机当前刹车压力值，并根据所述当前刹车压力值以及跑道环境信息生成目标滑移速度；

10、数据处理模块，用于获取飞机当前速度和机轮角速度；

11、所述数据处理模块，还用于将所述飞机当前速度、所述机轮角速度和所述当前刹车压力值输入线性扩张状态观测器，生成刹车盘力矩扰动数据，并根据所述刹车力矩扰动数据调整刹车盘压力-力矩转换系数；所述线性扩张状态观测器通过预测刹车盘力矩在飞机当前速度和跑道环境信息下的理论值，并根据所述理论值与刹车盘力矩实际测量值之间的差值生成所述刹车盘力矩扰动数据；

12、所述数据处理模块，还用于基于所述目标滑移速度和所述刹车盘压力-力矩转换系数确定目标刹车压力；

13、所述数据处理模块，还用于根据所述目标刹车压力，更新机轮角速度和飞机减速度。

14、本公开示例性实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括：

15、至少一个处理器；

16、用于存储至少一个处理器可执行指令的存储器；其中，至少一个处理器用于执行指令，以实现上述方法的步骤。

17、根据本公开的第四方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本公开示例性实施例所述的方法。

18、本公开示例性实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：根据当前刹车压力和机场跑道状况计算出目标滑移速度，目标滑移速度旨在保证飞机在刹车过程中既能有效减速，又能维护足够的操控性和稳定性。然后，将飞机速度、机轮角速度和当前刹车压力输入线性扩张状态观测器中，预测刹车盘力矩在当前条件下的理论值。将理论值和实际测量值进行比较，两者的差值即为刹车盘力矩扰动数据。根据刹车盘力矩扰动数据调整刹车盘压力-力矩转换系数，使其更加准确地反映当前的刹车状况。最后，基于目标滑移速度和调整后的刹车盘压力-力矩转换系数，确定目标刹车压力，以实现精确的刹车力矩控制。基于此，本公开提供的一种具有刹车力矩扰动补偿的刹车控制方法能够实时补偿刹车盘压力-力矩转换系数中的扰动，确保刹车力矩的准确性，从而提高了刹车控制的精准度和可靠性。

技术特征：

1.一种具有刹车力矩扰动补偿的刹车控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前刹车压力值以及跑道环境信息生成目标滑移速度，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标滑移速度和所述刹车盘压力-力矩转换系数确定目标刹车压力，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述滑移速度误差、所述地面摩擦系数估计值以及所述刹车盘压力-力矩转换系数输入滑移速度闭环控制器，获得目标刹车压力，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标刹车压力，更新机轮角速度和飞机减速度，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刹车盘压力-力矩转换系数包括标称部分和扰动部分，包括：

8.一种具有刹车力矩扰动补偿的刹车控制装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结本公开涉及一种具有刹车力矩扰动补偿的刹车控制方法。上述一种具有刹车力矩扰动补偿的刹车控制方法包括：获取飞机当前刹车压力值，并根据当前刹车压力值以及跑道环境信息生成目标滑移速度；获取飞机当前速度和机轮角速度；将飞机当前速度、机轮角速度和当前刹车压力值输入线性扩张状态观测器，生成刹车盘力矩扰动数据，并根据刹车力矩扰动数据调整刹车盘压力‑力矩转换系数；基于目标滑移速度和刹车盘压力‑力矩转换系数确定目标刹车压力；根据目标刹车压力，更新机轮角速度和飞机减速度。本公开能够实时补偿刹车盘压力‑力矩转换系数中的扰动，确保刹车力矩的准确性，从而提高了刹车控制的精准度和可靠性。技术研发人员：刘晓超,李珏菲,李军法,白宁,王壮壮,孙雪峰受保护的技术使用者：北京航空航天大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11