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专利号: 2021109142347
申请人: 哈尔滨理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有高响应和高稳定特性的飞机制动电液伺服系统,其特征在于,所述系统包括:刹车踏板(1)、弹簧(2)、电阻(3)、断电片(4)、滑块(5)、滑杆(6)、控制器(7)、飞机右轮电液伺服阀(8)、飞机左轮电液伺服阀(9)、飞机左轮左刹车轮(10)、飞机左轮(11)、飞机左轮速度传感器(12)、飞机左轮右刹车轮(13)、左油箱(14)、左单向阀(15)、左节流阀(16)、左非对称液压缸(17)、左夹紧杆(18)、左联接件(19)、左轮双顶出对称液压缸(20)、右轮双顶出对称液压缸(21)、右夹紧杆(22)、右联接件(23)、右非对称液压缸(24)、右单向阀(25)、右节流阀(26)、右油箱(27)、飞机右轮左刹车轮(28)、飞机右轮速度传感器(29)、飞机右轮(30)、飞机右轮右刹车轮(31);

刹车踏板(1)下面与弹簧(2)固定,使刹车踏板在不工作的情况下自动回弹,并且在刹车踏板(1)末端通过滑块(5)与滑杆(6)联接在一起,滑块(5)在滑杆(6)和电阻(3)上滑行,从而达到滑动变阻器的效果;

电阻(3)固定在滑杆(6)上,其中断电片(4)固定在电阻(3)顶端,当弹簧回弹带动滑块上移,滑块移动到断电片后就不会再有制动信号输出;

滑块(5)与滑杆(6)末端都通过导线接入控制器(7);飞机左轮速度传感器(12)和飞机右轮速度传感器(29)会将信号也传回控制器(7),通过控制器(7)将信号处理然后给飞机左轮电液伺服阀(9)和飞机右轮电液伺服阀(8),从而来分别控制左轮双顶出对称液压缸(20)和右轮双顶出对称液压缸(21)的伸缩;并且右夹紧杆(22)和左夹紧杆(18)的末端装有飞机右轮左刹车轮(28)和飞机左轮左刹车轮(10),使得左夹紧杆(18)和右夹紧杆(22)进行夹紧时,刹车轮会夹紧飞机轮达到制动的目的;

左夹紧杆(18)和右夹紧杆(22)的靠近飞机左轮左刹车轮(10)和飞机右轮左刹车轮(28)的一边都装有液压弹簧,左边液压弹簧由左非对称液压缸(17)和左油箱(14)联接着左单向阀(15)和左节流阀(16)组成,右边液压弹簧由右非对称液压缸(24)和右油箱(27)联接着右单向阀(25)和右节流阀(26)组成,通过液压弹簧可以使制动时不会有刚性碰撞且不影响刹车快速性;

该系统运用速度反馈原理,当控制器接收到速度传感器反馈回来的信号时,会通过控制电液伺服阀的开口大小,来控制液压缸的伸缩量,达到制动的目的,并且当不踩刹车踏板时,飞机两轮的速度也会被调节,防止由于外界干扰因素导致的两轮速度不一致,且夹紧杆在工作时会需要克服液压弹簧力做功;所述速度反馈原理的公式如下:公式一:u2=Kuxp

公式二:I=Ka(ur‑u2)

公式三:X1=IK11G1(s)

公式四:QL=KqX1‑KcpL

公式五:

2

公式六:F=A1pL=m1sxp+Bsxp+Kxp+F1

公式七:I=Ka(u3‑u2)

其中,公式一,Ku反馈增益,xp为活塞的位移;公式二,I为控制电流,Ka为放大器增益,ur为输入电压,u2为反馈电压;公式三,X1为伺服阀的阀芯位移量,K11为电液伺服阀增益,G1(s)为伺服阀的传递函数,s为拉普拉斯算子;公式四,QL为伺服阀的输出流量,Kq为伺服阀的流量增益,Kc为伺服阀的压力增益,pL为负载压力;公式五,A1为活塞的有效面积,Ctp为液压缸的总泄露系数,Vt为液压缸的总容积,βe为有效体积弹性模量;公式六,F为液压缸输出力,m1活塞及活塞杆折算到活塞上的总质量,B为活塞杆粘性的阻尼系数,K为负载刚度,F1作用到活塞上的任意外力;公式七:u3为速度传感器反馈电压。