基于虚拟惯性台的刹车系统仿真研究.pdf

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1、AER。NAuT。cA。MANuFAcTuR。N鱼工匡垦蔓丛Q!Q鱼!二!i重!i三!l!．；l!lij；!笙i!!基于虚拟惯性台的刹车系统仿真研究StudyonBrakeControlSystemTestMethodBasedonVirtualSimulationExperiments中航工业第一飞机设计研究院李强李志勇李胜军李振水【摘要】针对传统的惯性台试验不具备带起落架刹车能力，无法开展多轮起落架系统刹车试验的不足，提出了一种能与试验室惯性台试验原理、方法相结合，又能克服传统的物理试验不足的虚拟惯性台试验方法。利用仿真软

2、件建立了虚拟惯性台仿真试验模型，对模型进行了仿真分析，并与外场实测结果进行了对比。结果表明：仿真分析结果与实测结果较为接近，所建立的模型简易可行，可以方便开展带起落架的多轮起落架刹车系统虚拟试验。关键词：虚拟惯性台刹车虚拟试验【ABSTRACTlWiththelackoftraditionalvirtualsimulationexperimentstestdon’thavethecapabilitywithlandinggeaLwhichalsocan’tbecarriedoutseveralroundsofthelandin

3、ggearbrakesystemtest，thispaperproposesonetestmethodwhichiscombinedwithlaboratorysimulationexperimentstestprincipleandcanovercomethetraditionaltestmethodbythelackofphysicaltest．BasedonsoflwareMATLAB．themodelofvirtualsimulationexperimentsareestablishedandanalyzedinthe

4、simulation．Withthecontrastofoutfieldtestresult，itshowsthatsimulationanalysisresultisproximitytooutfieldtestresult．Themodelissimpleandconvenienttocarryoutbrakesystemvirtualtestwithmulti．wheellandinggear．Keywords：VirtualsimulationexperimentsBrakeVirtualtestDoI：10．1608

5、0巧．issnl671．833x．2015．S2．097飞机防滑刹车系统是飞机重要的机载动作系统，对飞机的起飞、安全着陆起着重要的作用【ll，刹车系统性能的好坏直接影响飞机及机载人员的安全。在飞机试飞测试阶段之前，飞机刹车系统需在惯性台上进行反复的试验测试，然而受空间的限制，试验台上难以开展带多轮起落架的机轮刹车试验，并且惯性轮表面不能很好地模拟真实跑道的不平度、光滑度。这样，如果等到试飞前才测试刹车系统的性能，容易延误研制周期。基于数学模型的虚拟惯性台试验方法能够有效克服传统惯性试验台的不足，灵活模拟不同道面路况，同时不受结

6、构和空间限制。因此，需对基于虚拟惯性台的刹车控制系统试验方法进行研究，以便为刹车系统设计和试飞验证提供借鉴。1虚拟惯性台试验虚拟惯性台试验是指运用现代仿真技术，完全基于数学模型开展刹车系统虚拟试验。结合试验室惯性台试验原理，使用水平运动道面模型模拟传统物理试验用的惯性轮，用起落架数学模型模拟实际机轮，利用水平运动道面模拟惯性台机轮与道面之间的相对运动，并且能够充分考虑飞机升力、阻力的影响，同时能够充分验证道面不平度、道面于湿等复杂道面情形下飞机刹车系统的性能。2刹车控制系统虚拟试验模型的建立虚拟惯性台主要由机体质量块、固定地面

7、、起落架、移动地面和刹车机轮组成(图1)。通过建立各部分的模型，设定虚拟试验初始状态，进行动力学求解，根据刹车系统的动态控制调节过程得到刹车压力和机轮速度变化曲线，进而评估防滑刹车系统性能。移动道面图1带起落架的刹车系统虚拟试验简化示意图Fig．1Brakesystemvirtualtestwithlandinggearsimplifysketch2．1虚拟惯性台起落架的缓冲器内力：2015年增刊s297堕窒趔追技术垒呈R。NA帅cALMANu队cT恻NGTEcHN。。。GYf=K。h+C，h+(疋s+C：e)，机轮与道面之间

8、的正压力：N=K38+C36，上式中：K。为当量弹簧刚度；／(2为限制力模型的接触弹簧刚度；K3为轮胎刚度；6为轮胎压缩量；C。、C：、C，为阻尼系数；占为限制力模型的接触深度。机轮与道面之间的摩擦系数肛=Dsin(Carctg(Bor))，与滑移率盯具备统计意义的曲线关系：