阅读说明：本技术 一种飞机前轮偏转角度控制系统 (Aircraft front wheel deflection angle control system ) 是由 毕道明 于慧 周靖翔 赵忠锐 黄龙龙 张磊 于 2019-10-24 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种飞机前轮偏转角度控制系统,包括：伺服阀；驱动装置,与伺服阀连接,以能够将伺服阀输出的流量转换为扭转力矩,带动与其相连的飞机前轮转动；位置传感器,用以采集飞机前轮的位置信息,输出飞机前轮偏转角度信号；可调节偏置单元,为飞机前轮偏转角度信号附加飞机前轮角度偏置信号,形成飞机前轮偏转角度反馈信号；其中,飞机前轮角度偏置信号能够抵消飞机前起落架处于机械中位时的飞机前轮偏转角度信号；控制单元,用以接收飞机前轮偏转角度控制信号、飞机前轮偏转角度反馈信号,比较得到飞机前轮偏转角度反馈信号与飞机前轮偏转角度控制信号的差值,基于该差值输出飞机前轮偏转角度控制指令,控制伺服阀流量的输出。(The application relates to an aircraft nose wheel deflection angle control system, includes: a servo valve; the driving device is connected with the servo valve so as to convert the flow output by the servo valve into torque moment and drive the front wheels of the airplane connected with the driving device to rotate; the position sensor is used for acquiring the position information of the front wheel of the airplane and outputting a deflection angle signal of the front wheel of the airplane; the adjustable offset unit is used for adding an aircraft front wheel angle offset signal to the aircraft front wheel deflection angle signal to form an aircraft front wheel deflection angle feedback signal; the aircraft nose wheel angle offset signal can offset the aircraft nose wheel deflection angle signal when the aircraft nose landing gear is in the mechanical neutral position; and the control unit is used for receiving the airplane front wheel deflection angle control signal and the airplane front wheel deflection angle feedback signal, comparing the received signals to obtain a difference value between the airplane front wheel deflection angle feedback signal and the airplane front wheel deflection angle control signal, outputting an airplane front wheel deflection angle control instruction based on the difference value, and controlling the output of the flow of the servo valve.)

一种飞机前轮偏转角度控制系统

技术领域

本申请属于飞机前轮偏转角度控制系统设计技术领域，具体涉及一种飞机前轮偏转角度控制系统。

背景技术

在飞机前轮偏转角度控制系统中，通常将飞机前起落架的机械中位作为飞机前轮偏转角度控制的基准，将其定义为飞机偏转角度的零位。

在实际中，由于受飞机前轮控制系统中位置传感器、伺服阀、驱动机构型号、精度以及其他不确定因素的影响，使得飞机前轮偏转角度的零位与飞机前起落架的机械中位存在不稳定差异，该差异使得飞机前轮偏转角度控制系统对飞机前轮偏转角度的控制偏离飞机操作人员的预期，对飞机的转弯过程产生潜在危险。

在飞机转弯过程中增加飞机操作人员的负担，对飞机的安全产生潜在危险。

鉴于现有技术的上述缺陷提出本申请。

发明内容

本申请的目的是提供一种飞机前轮偏转角度控制系统，以克服或减轻现有技术至少一方面的缺陷。

本申请的技术方案是：

一种飞机前轮偏转角度控制系统，包括：

伺服阀；

驱动装置，与伺服阀连接，以能够将伺服阀输出的流量转换为扭转力矩，带动与其相连的飞机前轮转动；

位置传感器，用以采集飞机前轮的位置信息，输出飞机前轮偏转角度信号；

可调节偏置单元，为飞机前轮偏转角度信号附加飞机前轮角度偏置信号，形成飞机前轮偏转角度反馈信号；其中，飞机前轮角度偏置信号能够抵消飞机前起落架处于机械中位时的飞机前轮偏转角度信号；

控制单元，用以接收飞机前轮偏转角度控制信号、飞机前轮偏转角度反馈信号，比较得到飞机前轮偏转角度反馈信号与飞机前轮偏转角度控制信号的差值，基于该差值输出飞机前轮偏转角度控制指令，控制伺服阀流量的输出。

根据本申请的至少一个实施例，控制单元包括：

外环比较器，用以接收接收飞机前轮偏转角度控制信号、飞机前轮偏转角度反馈信号，比较得到飞机前轮偏转角度反馈信号与飞机前轮偏转角度控制信号的差值。

根据本申请的至少一个实施例，控制单元还包括：

外环PID控制器，与外环比较器连接，基于差值输出飞机前轮偏转角度控制指令。

根据本申请的至少一个实施例，还包括：

阀零偏调节器，与外环PID控制器连接，在飞机前轮偏转角度控制指令为零时，使伺服阀输出的流量为零。

根据本申请的至少一个实施例，还包括：

限幅调节器，与阀零偏调节器连接，用以调节飞机前轮偏转角度控制指令至伺服阀的工作指令范围内。

根据本申请的至少一个实施例，还包括：

DA转换器，与限幅调节器连接，用以实现飞机前轮偏转角度控制指令的连续传递及放大。

根据本申请的至少一个实施例，还包括：

内环比较器，与DA转换器、伺服阀连接；

内环PID控制器，与内环比较器、伺服阀连接，形成对伺服阀的内环负反馈控制，以克服伺服阀的零漂。

附图说明

图1是本申请实施例提供的飞机前轮偏转角度控制系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图1对本申请做进一步详细说明。

一种飞机前轮偏转角度控制系统，包括：

伺服阀；

驱动装置，与伺服阀连接，以能够将伺服阀输出的流量转换为扭转力矩，带动与其相连的飞机前轮转动；

位置传感器，用以采集飞机前轮的位置信息，输出飞机前轮偏转角度信号；

可调节偏置单元，为飞机前轮偏转角度信号附加飞机前轮角度偏置信号，形成飞机前轮偏转角度反馈信号；其中，飞机前轮角度偏置信号能够抵消飞机前起落架处于机械中位时的飞机前轮偏转角度信号；

控制单元，用以接收飞机前轮偏转角度控制信号、飞机前轮偏转角度反馈信号，比较得到飞机前轮偏转角度反馈信号与飞机前轮偏转角度控制信号的差值，基于该差值输出飞机前轮偏转角度控制指令，控制伺服阀流量的输出，使驱动装置带动飞机前轮转动，最终使飞机前轮偏转角度与飞机前轮偏转角度控制信号相符。

对于上述实施例公开的飞机前轮偏转角度控制系统，本领域技术人员可以理解的是，其在飞机前轮偏转角度控制系统伺服阀的反馈回路中设置可调节偏置单元，为飞机前轮偏转角度信号附加飞机前轮角度偏置信号，该信号的大小能够将飞机前起落架处于机械中位时的飞机前轮偏转角度信号抵消，亦即通过对反馈回路的设计消除飞机前轮偏转角度的零位与飞机前起落架的机械中位的差异，使飞机前轮偏转角度的零位与飞机前起落架的机械中位相一致，以此能够在飞机前轮偏转角度控制信号为零时控制飞机前轮的偏转角度重合于飞机前起落架的机械中位，使得对飞机前轮偏转角度的控制符合飞机操作人员的预期。

对于上述实施例公开的飞机前轮偏转角度控制系统，本领域技术人员还可以理解的是，可调节偏置单元为飞机前轮偏转角度信号附加飞机前轮角度偏置信号的大小可根据实际情况进行调节设置，在实际操作中，可在飞机前起落架处于机械中位时，记录位置传感器输出的飞机前轮偏转角度信号，设置飞机前轮角度偏置信号的大小与该飞机前轮偏转角度信号的大小相抵消。

在一些可选的实施例中，控制单元包括：

外环比较器，用以接收接收飞机前轮偏转角度控制信号、飞机前轮偏转角度反馈信号，比较得到飞机前轮偏转角度反馈信号与飞机前轮偏转角度控制信号的差值。

在一些可选的实施例中，控制单元还包括：

外环PID控制器，与外环比较器连接，基于差值输出飞机前轮偏转角度控制指令。

在一些可选的实施例中，还包括：

阀零偏调节器，与外环PID控制器连接，在飞机前轮偏转角度控制指令为零时，使伺服阀输出的流量为零。

对于上述实施例公开的飞机前轮偏转角度控制系统，本领域技术人员可以理解的是，伺服阀不输出流量时经过其驱动线圈的电流为零偏，由于电磁感应特性及阀内存在的非线性因素，伺服阀不输出流量时必然是需要一定的驱动电流的，该电流与系统本身选用的阀特性有关，为使得指令零时仍有驱动电流使阀保持稳定，需要设置反向的偏置，使得飞机前轮偏转角度控制指令为零时，阀输出流量为零。

在一些可选的实施例中，还包括：

限幅调节器，与阀零偏调节器连接，用以调节飞机前轮偏转角度控制指令至伺服阀的工作指令范围内。

在一些可选的实施例中，还包括：

DA转换器，与限幅调节器连接，用以实现飞机前轮偏转角度控制指令的连续传递及放大。

在一些可选的实施例中，还包括：

内环比较器，与DA转换器、伺服阀连接；

内环PID控制器，与内环比较器、伺服阀连接，形成对伺服阀的内环负反馈控制，以克服伺服阀的零漂。

对于上述实施例公开的飞机前轮偏转角度控制系统，本领域技术人员可以理解的是，飞机前轮偏转角度控制系统外部环境的变化可能带来伺服阀的零漂，在伺服阀电流环中加入内环PID控制器与外环PID控制器相匹配，可在完成对飞机前轮偏转角度控制指令到伺服阀驱动电流放大的同时，消除稳态误差，提高伺服阀电流环响应，提升飞机前轮偏转角度控制系统整体鲁棒性。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。