飞机电刹车驱动器设计下料机
发布时间:2023-10-09 01:02:41
飞机电刹车驱动器设计
飞机电刹车驱动器设计 2012: 1.系统整体模型 驱动器系统整体仿真模型如图3所示,通过信号源模拟综合给定电流信号,经过压力环、速度环、位置环三环控制,控制逆变器,而控制无刷直流电动机。检测无刷直流电动机的速度信号和电流信号,分别作为三环控制的速度反馈和电流反馈。将电机的速度积分,转换成电机的位置,由于电机经减速器和滚珠丝杠通过活塞作用于刹车盘,电机转过的相对位置与活塞距离刹车盘的相对位置成正比,活塞挤压刹车盘的形变量即为活塞距离刹车盘的相对位置,它正比于刹车盘的压力,将电机转过的相对位置乘以系数K即压力环的压力反馈。从而实现驱动器的三环闭环控制。 2驱动器实物设计 图4是驱动器的硬件结构。
刹车驱动器分为刹车给定调理电路、压力反馈调理电路、DSP+CPLD单元、电流采样点路、隔离电路、功率驱动电路。驱动器接收刹车压力给定信号,经压力给定调理电路调理,输入DSP的AD端口,DSP经算法控制,产生控制无刷直流电动机的控制信号(转向信号和占空比信号),CPLD接收电机控制信号和霍尔位置信号,经逻辑运算,通过隔离电路和功率驱动电路,驱动无刷直流电动机工作。压力传感器实时反馈刹车压力信号,经压力反馈调理电路输入DSP的AD端口,完成压力闭环控制。电流采集电路采集无刷直流电动机的母线电流,用作电机电流环控制。 图5是驱动器控制策略。驱动器接收刹车力矩给定,经过电流环、速度环、压力环的三环控制,控制无刷直流电动机,从而对刹车盘施加压力,达到压力反馈跟随力矩给定的刹车效果。 其中,电流环为控制策略的内环,设计采用经典的PID控制策略,通过调节电机母线电流从而控制电机刹车性能。转速环采用经典的PID控制策略,通过调节电机的转速从而控制压力环的超调量,提高整体刹车性能。 压力环为控制策略的外环,其性能的优劣直接影响着刹车效果。流程图如图6所示。 驱动器在接收到刹车压力给定信号后首先对指令信号进行分析,并将驱动器的工作状态划分为“停刹’、“预刹”、或“正常刹车’‘停刹”状态要保证机电作动器和刹车盘要有足够的距离,以防刹车盘产生不应有的刹车动作。当处于“预刹”状态时,机电作动器和刹车盘之间的间隙非常小,0.5 mm,它一方面要防止处于误刹以致“抱死”,同时还要让刹车过程的空行程尽量小,以提高刹车防滑性能。首先,驱动器采集刹车压力给定信号并作相应判断。若刹车压力给定小于停刹刹车门限,此时,驱动器工作在停刹状态,电机以20%占空比开环反转,并实时检测电机位置。当电机位置为停刹位置时,电机停止运行。若刹车压力给定大于停刹刹车门限且小于预刹车门限,此时,驱动器工作在预刹状态,电机以20%占空比开环反转,并实时检测电机位置。当电机位置为预刹位置时,电机停止运行。若刹车压力给定大于预刹车门限止,系统进入正常刹车状态,系统通过刹车压力给定和刹车压力反馈的PID调节,控制电机的刹车压力跟随刹车压力给定。
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