申请/专利权人：西安航空制动科技有限公司

申请日：2023-11-17

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117807756A

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;B64F5/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：一种飞机前轮转弯系统控制律的设计方法，在计算飞机转弯过程的受力分析中，通过极限偏角曲线得到最大操纵极限偏角曲线。通过对该最大操纵极限偏角曲线的多阶拟合，进而得到控制律曲线。控制律曲线为高阶运算式，无需调用特殊函数库，提高了计算效率，可应用于工程实践中。本发明提出的前轮转弯系统控制律，能够在安全范围内给飞行员留下充分转弯角度；通过对前轮转弯控制的相关分析并结合飞机设计参数，给出了飞机在不同速度下转弯的安全角度范围，其过程具有高效、工程性强的特点。

主权项：1.一种飞机前轮转弯系统控制律的设计方法，其特征在于，具体过程是：步骤一、计算飞机不翻倒的极限偏角α：通过公式12确定飞机不翻倒的极限偏角α； 其中：b为飞机重心至主轮胎中心距离，单位：m；L为前主起轮距，单位：m；α为飞机前轮转弯时的极限偏角，单位：rad；m为飞机重量，单位：kg；vc为飞机速度，单位：ms；ξ′为飞机主轮平面中点和前轮中心位置的交线与飞机轴线夹角，单位：rad；G为飞机重力，单位：N；Y为飞机升力，单位：N；H为飞机重心与地面的距离，单位：m；a为飞机重心至前轮胎中心距离，单位：m；F0为发动机推力，单位：N；当飞机地面运动时，忽略升力Y和发动机推力F0，该公式12化简为： 式中g为9.8ms2；根据极限偏角α与飞机速度Vc的关系，将极限偏角弧度转换为角度后绘制得到极限偏角曲线；步骤二、确定最大操纵角度：为了防止飞机在大角度转弯时侧翻，飞机最大操纵转弯角度为0.8α，得到最大操纵极限偏角曲线；步骤三、速度-转弯角度的多阶拟合：通过Matlab软件，对所述最大操纵极限偏角曲线进行多阶拟合，直至飞机转弯速度为40～80kmh时，拟合所得到的飞机前轮转弯时的极限偏角α与最大操纵极限偏角曲线的误差＜5°，α＝-0.5Vc^3+0.018Vc^2-2.184Vc+72.51618绘制得到的飞机前轮转弯时的极限偏角α的曲线；步骤四、速度限幅：当飞机在高速滑行过程中的飞机滑行速度≥100Kmh时的转弯角度为0：当飞机的滑行速度≤20Kmh时，前轮转弯角度≤45°；根据对飞机滑行速度的速度限幅，对飞机前轮转弯时的极限偏角α进行限幅，得到不同飞机滑行速度时飞机前轮转弯时的极限偏角α的控制律曲线；该控制律曲线的表达式为公式20 至此，完成飞机前轮转弯系统控制律的设计。

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权利要求：

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