一种用于飞机起落架的实时加载控制方法及系统与流程

本发明涉及飞机起落架控制，具体涉及一种用于飞机起落架的实时加载控制方法及系统。

背景技术：

1、飞机起落架作为飞机起飞、着陆及地面滑行阶段的核心承力部件，其载荷响应特性、结构承载能力直接决定飞机地面运行的安全性，对起落架实施高精度、高可靠性的实时加载控制，是实现起落架各类工况模拟、性能验证的关键环节，相关技术也成为航空工程领域的重要研究方向。

2、现有技术多采用单线程一体化的控制架构，将加载控制计算与安全监控功能深度耦合于同一控制线程中，两类功能共享系统计算资源且无法独立调度。在处理复杂预设加载任务信息的控制运算时，大量系统资源被控制逻辑占用，导致安全监控模块的执行优先级被挤占、响应延迟显著增加，难以实现毫秒级的实时安全防护。并且，当起落架遭遇突发载荷超限或位置超出行程等危险工况时，安全保护指令的生成与执行易被阻塞的控制计算流程打断，无法及时对控制量进行干预，极易造成作动器或起落架关键部件的过载损坏，无法保障加载控制过程的安全性与可靠性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于飞机起落架的实时加载控制方法及系统，用于对飞机起落架实施高精度、高可靠的实时加载控制。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种用于飞机起落架的实时加载控制方法，包括：根据接收的测试任务指令，并行加载控制参数以及基于预设加载任务信息生成的动态安全阈值参数集至对应的控制线程和独立的安全保护线程；所述控制线程根据所述控制参数、实时采集的起落架载荷信号和起落架位置信号，计算参考控制指令，同时，所述安全保护线程根据所述动态安全阈值参数集对所述起落架载荷信号和所述起落架位置信号进行多阈值安全裁决，生成安全干预指令；根据所述安全干预指令，对所述参考控制指令进行安全干预处理，生成驱动指令；根据所述驱动指令控制作动器对起落架执行实时加载动作，直至完成全部预设加载任务。

3、可选的，所述基于预设加载任务信息生成的动态安全阈值参数集，根据预设加载任务信息的加载阶段进行分段设置，不同加载阶段分别对应配置差异化的载荷阈值与位移阈值。

4、可选的，所述控制线程与所述独立的安全保护线程在实时操作系统中以不同的任务优先级并行运行，并通过安全指令交互区进行周期性的同步数据交换。

5、可选的，所述控制线程在计算参考控制指令时，基于实时采集的起落架载荷信号和起落架位置信号，对计算过程进行在线补偿，以降低由结构柔度和摩擦引起的控制偏差。

6、可选的，所述安全保护线程在进行多阈值安全裁决前，对所述起落架载荷信号和起落架位置信号执行信号有效性校验，所述信号有效性校验至少包括量程校验和突变校验。

7、可选的，所述多阈值安全裁决包括：将所述起落架载荷信号、起落架位置信号，以及所述起落架载荷信号与目标载荷之间的偏差分别与对应的载荷阈值、位移阈值和误差阈值进行比对；根据参数超限的严重程度及持续状态，生成不同等级的安全干预指令；其中，针对单个控制周期内的超限，生成一级裁决结果，匹配第一等级安全干预指令；针对连续多个控制周期的超限，生成二级裁决结果，匹配干预程度大于第一等级的第二等级安全干预指令。

8、可选的，所述第一等级安全干预指令为限幅指令或保持指令，所述第二等级安全干预指令为输出归零指令；所述安全保护线程根据参数超限的严重程度，选择生成相应等级的安全干预指令。

9、可选的，所述安全保护线程还接收外部安全链信号，并将所述外部安全链信号与所述多阈值安全裁决的结果进行仲裁，以确定最终裁决结果等级；其中，所述外部安全链信号在所述仲裁中被赋予最高优先级。

10、可选的，所述生成驱动指令包括：当所述安全干预指令为修正类指令时，所述控制线程根据该安全干预指令对所述参考控制指令进行调整，并输出所述驱动指令。

11、另一方面，本发明提供一种用于飞机起落架的实时加载控制系统，用于实现用于飞机起落架的实时加载控制方法，该系统包括控制模块，所述控制模块包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，以实现用于飞机起落架的实时加载控制方法。

12、上述技术方案，通过设置独立的控制线程与安全保护线程，并将参数并行加载至双线程架构，实现了控制计算与安全监控的解耦并行执行。安全保护线程可基于预设加载任务信息动态生成阈值，能够快速响应突发工况，有效消除了单线程耦合导致的安全响应延迟与资源竞争风险，提升了起落架加载控制的安全性与可靠性。多阈值协同裁决与柔性安全干预机制，避免了单一信号波动导致的误报警或粗暴急停，既保证了加载任务的连续性与稳定性，又提升了系统对复杂载荷谱的适配精度与执行效率。

13、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

1.一种用于飞机起落架的实时加载控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于飞机起落架的实时加载控制方法，其特征在于，所述基于预设加载任务信息生成的动态安全阈值参数集，根据预设加载任务信息的加载阶段进行分段设置，不同加载阶段分别对应配置差异化的载荷阈值与位移阈值。

3.根据权利要求1所述的用于飞机起落架的实时加载控制方法，其特征在于，所述控制线程与所述独立的安全保护线程在实时操作系统中以不同的任务优先级并行运行，并通过安全指令交互区进行周期性的同步数据交换。

4.根据权利要求1所述的用于飞机起落架的实时加载控制方法，其特征在于，所述控制线程在计算参考控制指令时，基于实时采集的起落架载荷信号和起落架位置信号，对计算过程进行在线补偿，以降低由结构柔度和摩擦引起的控制偏差。

5.根据权利要求1所述的用于飞机起落架的实时加载控制方法，其特征在于，所述安全保护线程在进行多阈值安全裁决前，对所述起落架载荷信号和起落架位置信号执行信号有效性校验，所述信号有效性校验至少包括量程校验和突变校验。

6.根据权利要求1所述的用于飞机起落架的实时加载控制方法，其特征在于，所述多阈值安全裁决包括：

7.根据权利要求6所述的用于飞机起落架的实时加载控制方法，其特征在于，所述第一等级安全干预指令为限幅指令或保持指令，所述第二等级安全干预指令为输出归零指令；所述安全保护线程根据参数超限的严重程度，选择生成相应等级的安全干预指令。

8.根据权利要求1所述的用于飞机起落架的实时加载控制方法，其特征在于，所述安全保护线程还接收外部安全链信号，并将所述外部安全链信号与所述多阈值安全裁决的结果进行仲裁，以确定最终裁决结果等级；

9.根据权利要求1所述的用于飞机起落架的实时加载控制方法，其特征在于，所述生成驱动指令包括：当所述安全干预指令为修正类指令时，所述控制线程根据该安全干预指令对所述参考控制指令进行调整，并输出所述驱动指令。

10.一种用于飞机起落架的实时加载控制系统，其特征在于，该系统包括控制模块，所述控制模块包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，以实现根据权利要求1-9中任意一项所述的用于飞机起落架的实时加载控制方法。