[发明专利]一种用于飞机前轮电动转弯机构的控制电路及控制方法

说明书

本发明公开了一种用于飞机前轮电动转弯机构的控制电路及控制方法，在原有电路的基础上，仅增加开关切换模块和耗能模块，在减摆控制模式下，前轮电机通过驱动模块和耗能模块产生阻尼力矩，消耗前轮的摆振能量，实现电动减摆，无需额外增加液压装置，大大地简化了系统结构，降低了起落架的重量，提高了安全可靠性；该控制电路及控制方法将故障信号反馈给飞控机，在存在故障时自动切换至减摆控制模式，只有在无故障时才允许实现转弯控制，进一步提高了安全可靠性。

技术领域

本发明属于飞机前轮控制技术领域，尤其涉及一种用于飞机前轮电动转弯机构的控制电路及控制方法。

背景技术

前轮转弯和减摆作为飞机的重要功能，一般通过转弯机构（例如转弯作动器）来实现飞机前起落架的转弯减摆功能。利用液压作动的转弯机构中的液压油腔起到使起落架的转弯减摆的作用，但是这种方法存在液压油泄漏、重量较大等缺点。随着小型飞机全电化发展趋势，飞机前轮转弯和减摆功能需要逐渐过渡到使用全电动机构来实现。目前电动转弯机构已经在多个场合使用，其实现方式多采用电机和减速器的组合，通过电动执行机构实现前轮转弯，但前轮的减摆功能依然采用液压减摆器来实现，这就需要增加额外的液压装置或者额外的重量。同时，随着飞机对起落架重量方面的要求越要越高，需要起落架系统在实现功能的同时进一步减少重量。因此，如何能够提供一种兼具转弯和减摆功能，同时又满足安全性和重量指标的电动控制机构成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于飞机前轮电动转弯机构的控制电路及控制方法，在实现转弯和减摆功能的电动控制的同时减轻起落架重量，提高安全可靠性。

本发明独立权利要求的技术方案解决了上述发明目的中的一个或多个。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种用于飞机前轮电动转弯机构的控制电路，包括综合控制单元、电源模块、驱动模块、前轮电机、用于采集前轮电机转速的转速检测模块以及设于前轮的角位置传感器，所述综合控制单元分别与驱动模块、转速检测模块以及角位置传感器连接，所述驱动模块与前轮电机连接；其特征是，还包括耗能模块和开关切换模块；所述耗能模块通过开关切换模块与驱动模块连接，所述耗能模块并联于电源模块两端；所述开关切换模块由综合控制单元控制；

处于转弯控制模式时，控制开关切换模块动作，使电源模块通过驱动模块为前轮电机提供能量，综合控制单元根据转弯角度目标值、前轮角位置实时值以及前轮电机转速实时值控制前轮电机运行，实现转弯功能；

处于减摆控制模式时，控制开关切换模块动作，使电源模块与驱动模块断开，前轮摆动带动前轮电机旋转，前轮电机通过驱动模块和耗能模块产生阻尼力矩，消耗前轮的摆振能量，实现减摆功能。

本发明所述控制电路，通过综合控制单元输出的控制信号来控制开关切换模块切换，当处于转弯控制模式时，开关切换模块使电源模块与驱动模块接通，通过驱动模块为前轮电机提供能量，转速检测模块反馈前轮电机转速实时值，角位置传感器反馈前轮角位置实时值，综合控制单元根据转弯角度目标值、前轮角位置实时值以及前轮电机转速实时值控制前轮电机运行，实现转弯功能；当处于减摆控制模式时，开关切换模块使电源模块与驱动模块断开，并封锁综合控制单元的PWM信号输出，前轮摆动带动前轮电机旋转，前轮电机此时处于发电机工作状态，前轮电机通过驱动模块和耗能模块产生阻尼力矩，消耗前轮的摆振能量，实现减摆功能；该控制电路在原有电路的基础上，仅增加开关切换模块和耗能模块，就能够实现转弯的电动控制和减摆的电动控制，无需额外增加液压装置，大大地简化了系统结构，降低了起落架的重量，提高了安全可靠性。

进一步地，所述开关切换模块为双触点继电器。