前起落架转向系统运行状况检测方法及系统与流程

本发明涉及飞机起落架控制，尤其涉及一种前起落架转向系统运行状况检测方法及系统。

背景技术：

1、随着运输业的快速发展，飞机地面起降频次大幅提升，对起落架转向系统的动态响应速度、转向精度及极端工况适应性提出了更为严苛的要求。起落架转向系统作为保障飞机地面滑行、转弯、避让等机动动作的核心部件，其运行稳定性直接关联整机地面运行安全，是飞机液压与机械传动协同控制的关键环节。

2、相关技术中起落架转向系统多采用液压驱动的连杆式传动结构，该结构在长期高频次转向作业中，易出现连杆铰接处磨损、传动间隙增大等问题，导致转向迟滞、精度衰减，尤其在复杂机场跑道工况下，可能引发地面滑行偏移风险；同时转向系统的液压控制回路与飞机主液压能源系统的匹配性设计依赖经验迭代，难以精准预判不同载荷、不同转向角速度下的液压压力波动与机械传动的耦合影响，导致系统调试周期长、故障排查难度大。

3、齿轮齿条式传动结构凭借啮合传动平稳、传动效率高、间隙可精准控制等核心优势，成为解决连杆式结构缺陷的优选方案，但其齿轮与齿条的啮合精度、液压驱动单元与传动机构的动态匹配特性直接决定系统整体性能，液压驱动输出的压力流量瞬态变化会直接作用于齿轮齿条啮合副，在飞机滑行载荷突变、大角度快速转向、跑道冲击载荷扰动等工况下，液压回路的压力振荡、流量滞后会与齿轮齿条的啮合刚度、传动背隙产生强耦合效应，极易诱发啮合冲击、振动噪声以及转向输出力矩波动。

4、对于齿轮齿条式传动结构，相关技术中大多分开进行液压回路参数确定与齿轮齿条传动机构设计，难以兼顾液压动态响应特性与机械啮合工作区间，容易出现液压驱动输出与机械传动需求不匹配的现象，导致转向跟随误差增大、加速齿面疲劳损伤、起落架转向输出抖动，影响飞机操纵稳定性。因此，亟需一种前起落架转向系统运行状况检测方法，实现齿轮齿条式起落架转向系统的性能优化。

技术实现思路

1、本发明提供了一种前起落架转向系统运行状况检测方法及系统，以解决相关技术中连杆式转向系统传动缺陷以及液压驱动单元与机械传动机构难以匹配，提升转向系统的响应精度、运行稳定性与可靠性，保障飞机地面机动安全。

2、根据本发明的一方面，提供了一种前起落架转向系统运行状况检测方法，该方法包括：

3、通过预先构建完成的前起落架模型和联合仿真控制模型对前起落架转向系统的液压控制过程进行模拟仿真，以获得联合仿真数据；其中，所述联合仿真数据包括液压回路压力、液压流量数据、所述前起落架模型的实际转角数据和机械载荷数据；

4、基于所述联合仿真数据对所述前起落架转向系统的运行状况进行检测，以获得运行状况判断结果；其中，所述运行状况判断结果用于指示前起落架液压控制回路的运行状态是否处于正常工况。

5、根据本发明的另一方面，提供了一种前起落架转向系统运行状况检测系统，该系统包括：

6、数据采集模块，用于通过预先构建完成的前起落架模型和联合仿真控制模型对前起落架转向系统的液压控制过程进行模拟仿真，以获得联合仿真数据；其中，所述联合仿真数据包括液压回路压力、液压流量数据、所述前起落架模型的实际转角数据和机械载荷数据；

7、运行状况检测模块，用于基于所述联合仿真数据对所述前起落架转向系统的运行状况进行检测，以获得运行状况判断结果；其中，所述运行状况判断结果用于指示前起落架液压控制回路的运行状态是否处于正常工况。

8、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

9、至少一个处理器；以及

10、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

11、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的前起落架转向系统运行状况检测方法。

12、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的前起落架转向系统运行状况检测方法。

13、根据本发明的另一方面，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实现如本公开实施例中任一所述的前起落架转向系统运行状况检测方法。

14、本发明实施例的技术方案，首先，通过预先构建完成的前起落架模型和联合仿真控制模型对前起落架转向系统的液压控制过程进行模拟仿真，以获得联合仿真数据；其中，所述联合仿真数据包括液压回路压力、液压流量数据、所述前起落架模型的实际转角数据和机械载荷数据；通过构建液压驱动回路与机械传动机构的耦合仿真模型，实现从液压泵、控制阀到转向作动器的全链路动态特性模拟，有效预判压力波动、流量变化对转向响应的影响，可深入探究齿轮齿条啮合过程中的接触应力、传动误差及动态载荷分布，通过前起落架模型与联合仿真控制模型进行液压控制过程仿真，可模拟获取液压、转角、机械载荷多维度联合仿真数据，能够完整复现转向系统真实工作输入条件，为后续系统运行状况检测提供全面、客观的原始数据基础，为结构参数优化提供数据支撑；接着，通过基于所述联合仿真数据对所述前起落架转向系统的运行状况进行检测，以获得运行状况判断结果；其中，所述运行状况判断结果用于指示前起落架液压控制回路的运行状态是否处于正常工况；通过耦合仿真得到的联合仿真数据可实现液压全链路动态模拟和机械多体动力学解析，兼顾液压回路瞬态特性与齿轮齿条啮合的机械细节，能够在设计阶段完成液压-机械耦合特性验证、结构参数迭代优化及极端工况性能校核，大幅缩短研发周期、提升系统可靠性，满足对起落架转向系统高精度、高稳定性的运行要求，提升起落架转向系统的控制精度与工况适应性，保障飞机地面机动安全。

15、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

1.一种前起落架转向系统运行状况检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述联合仿真控制模型包括人机交互组件、控制组件和液压回路组件，所述液压回路组件包括恒压液压源和二位八通液动换向阀；所述通过预先构建完成的前起落架模型和联合仿真控制模型对前起落架转向系统的液压控制过程进行模拟仿真，以获得联合仿真数据，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述液压回路组件包括三位四通电磁换向阀和溢流阀；所述通过所述控制组件基于所述实际转角数据与所述转向角度指令执行所述前起落架模型的转向控制，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制组件包括前起落架转角传感器和转向系统控制器，所述通过所述控制组件计算所述实际转角数据与所述转向角度指令之间的差值并生成控制信号，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述液压回路组件包括恒压液压源、过滤器和二位三通电磁换向阀；所述通过所述液压回路组件执行液压回路预通操作，包括：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述液压回路组件包括恒压液压源、二位三通电磁换向阀和二位八通液动换向阀，所述控制组件包括转向系统控制器；所述通过所述控制组件和所述液压回路组件执行主液压回路贯通操作，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前起落架模型用于模拟前起落架的机械转向运动，所述联合仿真控制模型用于复现液压回路的压力和流量特性以及前起落架的机械运动特性。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述联合仿真控制模型包括控制组件和液压回路组件，所述控制组件包括转向系统控制器，所述液压回路组件包括二位三通电磁换向阀和二位八通液动换向阀；在所述基于所述联合仿真数据对所述前起落架转向系统的运行状况进行检测，以获得运行状况判断结果之后，还包括：

9.一种前起落架转向系统运行状况检测系统，其特征在于，用于实现如权利要求1-8中任一项所述的前起落架转向系统运行状况检测方法，该前起落架转向系统运行状况检测系统包括：

10.根据权利要求9所述的前起落架转向系统运行状况检测系统，其特征在于，所述联合仿真控制模型，包括：