【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 統(tǒng)對(duì)剎車系統(tǒng)進(jìn)行故障分析、處理，能精確地完成故障定位。(2) 通過(guò)對(duì)系統(tǒng)建立的加權(quán)有向圖模型來(lái)重構(gòu)系統(tǒng)，提高了重構(gòu)效率、系統(tǒng)的安全性和可靠性。(3) 在控制系統(tǒng)A 和B 同時(shí)出現(xiàn)故障時(shí)，該剎車系統(tǒng)能通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部通訊等方式交叉交互數(shù)據(jù)，完成正常剎車過(guò)程，而不必切換到應(yīng)急剎車。此故障檢測(cè)方法和重構(gòu)算法在慣性臺(tái)測(cè)試中，無(wú)故障剎車與故障發(fā)生后剎車的時(shí)間及剎車效率均相當(dāng)，而剎車距離等有微小差別。第三章飛機(jī)防滑剎車系統(tǒng)檢測(cè)裝置的研究和設(shè)計(jì)飛機(jī)防滑剎車系統(tǒng)是飛機(jī)重要的機(jī)載設(shè)備，對(duì)飛機(jī)的起飛和安全著陸起著重要的作用，防滑剎車系統(tǒng)性能的好壞直接影響到飛機(jī)及機(jī)載人員的安全，而性能必須有專門的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試[1]。我國(guó)對(duì)防滑剎車控制系統(tǒng)的研究已有很長(zhǎng)一段時(shí)間，效果良好，但是對(duì)防滑剎車系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的研究卻不多，本文針對(duì)國(guó)內(nèi)某機(jī)型防滑剎車系統(tǒng)而研制的檢測(cè)裝置，能夠快速檢測(cè)防滑剎車控制盒以及剎車系統(tǒng)相關(guān)附件的故障信息，具有快速化、便攜式、微型化、低成本、智能化等檢測(cè)裝置由檢測(cè)盒和接口盒兩部分組成。檢測(cè)盒是整個(gè)檢測(cè)裝置的控制、處理核心部分，以DSP(TMS320LF2407)作為微控制器，實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、通信、人機(jī)接口、檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(掉電不丟失)等功能；接口盒作為檢測(cè)裝置和飛機(jī)剎車系統(tǒng)連接的紐帶，主要由高精度繼電器組成，完成飛機(jī)剎車系統(tǒng)不同部分的切換檢測(cè)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。圖1中控制盒為針對(duì)某機(jī)型研制的防滑剎車控制盒；剎車系統(tǒng)相關(guān)附件包括機(jī)輪速度傳感器、電液壓力伺服閥、指令傳感器等。圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖檢測(cè)裝置主要是對(duì)防滑剎車系統(tǒng)控制盒和相關(guān)附件進(jìn)行故障診斷和檢測(cè)，為相關(guān)人員提供維修和升級(jí)的參數(shù)和參考數(shù)據(jù)，其主要功能如下：(1)檢測(cè)裝置自檢系統(tǒng)一上電，則開(kāi)始對(duì)自身進(jìn)行自檢，包括對(duì)DSP片內(nèi)3個(gè)DARAM區(qū)的檢測(cè)，并實(shí)時(shí)將檢測(cè)結(jié)果顯示。(2)防滑剎車控制盒檢測(cè)這部分檢測(cè)包括對(duì)控制盒電源電壓的檢測(cè)、模擬機(jī)輪信號(hào)檢測(cè)防滑控制盒的剎車控制參數(shù)、接地保護(hù)等。這些功能的檢測(cè)主要通過(guò)檢測(cè)裝置模擬實(shí)際的機(jī)輪信號(hào)通過(guò)接口盒提供給控制盒，從而測(cè)試控制盒相關(guān)的參數(shù)，顯示反饋給操作人員。(3)防滑剎車系統(tǒng)附件檢測(cè)防滑剎車系統(tǒng)附件檢測(cè)主要包括機(jī)輪速度傳感器的檢測(cè)、指令傳感器檢測(cè)、電液壓力伺服閥檢測(cè)等。通過(guò)檢測(cè)這些傳感器上電壓的大小，計(jì)算出它們的電阻，判斷出開(kāi)路、短路或者正常三種狀態(tài)。(4)人機(jī)接口功能人機(jī)接口包括鍵盤和顯示。主要完成按鍵的輸入(包括部分檢測(cè)參數(shù)的輸入、各檢測(cè)功能模塊的選擇等)、各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果的顯示以及數(shù)據(jù)上傳PC的實(shí)時(shí)狀態(tài)等。(5)檢測(cè)參數(shù)的存儲(chǔ)以及上傳Pc．檢測(cè)參數(shù)的掉電存儲(chǔ)便于檢測(cè)裝置的野外使用，便于歷史數(shù)據(jù)的查詢；將數(shù)據(jù)上傳PC便于對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，本檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)通過(guò)USB和Pc機(jī)通信，方便快捷，上位機(jī)軟件采用C++Builder開(kāi)發(fā)。／D前端信號(hào)調(diào)理電路因?yàn)閺慕涌诤羞^(guò)來(lái)的信號(hào)電壓為O～lOV左右，而DSP的A／D采樣信號(hào)允許的范圍在0～3．3V之間，所以必須加一級(jí)信號(hào)調(diào)理電路。電路如圖2所示，Rl，R2構(gòu)成分壓電阻，為了保證A／D的精度，電路加一級(jí)電壓跟隨和低通濾波；二極管D1，D2是為了對(duì)DSP的A／D進(jìn)行保護(hù)設(shè)計(jì)，將輸入電壓鉗位在A／D不被損壞的允許值范圍內(nèi)。從抗干擾角度講，在運(yùn)放電源處加濾波電容。圖2 前端信號(hào)調(diào)理電路 USB接口電路CH375為國(guó)內(nèi)沁恒公司自主研發(fā)的USB接口芯片。支持3．3v和5V供電，支持全速lISB接口，兼容usB 2．0協(xié)議；支持多種傳輸方式；關(guān)鍵是具有省事的內(nèi)置固件模式和靈活的外圍固件模式。內(nèi)置固件模式下屏蔽了相關(guān)的USB協(xié)議，自動(dòng)完成標(biāo)準(zhǔn)的USB枚舉過(guò)程，能大大簡(jiǎn)化本地控制器的固件處理程序；采用4線控制：寫選通、讀選通、 片選輸入、中斷輸出[3]。DSP與CH375的接口電路如圖3所示。DSP與CH375采用異步串行通信，電源引腳線上并聯(lián)的電容為退耦作用，CH375中斷端口與DSP的外部中斷輸入腳連接，下降沿有效[4]。圖3 USB接口電路在實(shí)際的剎車過(guò)程中，機(jī)輪速度傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)近似為正弦信號(hào)，所以設(shè)計(jì)正弦信號(hào)發(fā)生電路，并且信號(hào)的頻率可以改變，基于上述要求，選擇AD公司生產(chǎn)的低功耗、可編程的高精度波形發(fā)生芯片AD9833。AD9833具有外圍設(shè)備簡(jiǎn)單，支持SPI通信方便與DSP的連接，可以產(chǎn)生正弦波、方波、三角波，并且波形的頻率和相位都可以通過(guò)編程改變[6]。AD9833與DSP通信接口電路如圖3所示。圖中IOM的信號(hào)來(lái)自外接的晶振，EN 來(lái)自 的使能控制信號(hào)， _ 9833 DSPSPICLK、SPISIMO為與DSP之間的SPI通信數(shù)據(jù)線。設(shè)置使能控制信號(hào)主要是為了不同外設(shè)分時(shí)利用SPI總線。圖4 機(jī)輪速度信號(hào)產(chǎn)生電路人機(jī)接口電路主要包括DSP和液晶的通信電路、按鍵掃描電路。DSP和液晶根據(jù)DSP的I／O口的分配情況采用并口通信，在通信線路上加一級(jí)低通濾波；因?yàn)榘存I僅幾個(gè)，采用普通的矩陣掃描式結(jié)構(gòu)。這兩個(gè)電路硬件簡(jiǎn)單，不貼出具體電路圖了。系統(tǒng)軟件分為下位機(jī)軟件程序和上位機(jī)軟件程序，而下位機(jī)軟件包括系統(tǒng)初始化、按鍵處理子程序、液晶顯示子程序、USB中斷服務(wù)子程序、各功能模塊檢測(cè)程序等。整個(gè)系統(tǒng)軟件采用C語(yǔ)言嵌入?yún)R編語(yǔ)言(下位機(jī))、C++Builder(上位機(jī))語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。DSP運(yùn)行主程序框圖如圖6所示。功能模塊檢測(cè)程序要包括防滑剎車控制盒功能檢測(cè)、機(jī)輪速度傳感器開(kāi)短路檢測(cè)、電液壓力伺服閥開(kāi)短路檢測(cè)、控制盒電源電壓檢測(cè)等。圖6 系統(tǒng)主程序框圖DSP通過(guò)SPI總線和AD9833進(jìn)行通信，通過(guò)對(duì)AD9833寫不同的控制字，改變AD9833產(chǎn)生信號(hào)的頻率(這里不需要修改信號(hào)相位)。本檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)利用按鍵依照人為的要求對(duì)頻率的增減。具體實(shí)現(xiàn)的流程圖如圖7所示。圖7模擬機(jī)輪速度信號(hào)產(chǎn)生程序。 USB中斷服務(wù)程序CH375初始化先進(jìn)行自檢，判斷CH375是否工作正常，如果工作正常則進(jìn)入下一步，否則繼續(xù)等待；將CH375配置為內(nèi)置固件模式。USB數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程為：先向CH375寫入WR USB DATA命令，等待USB主機(jī)取走數(shù)據(jù)，然后CH375鎖定當(dāng)前的緩沖區(qū)，防止重復(fù)發(fā)送數(shù)據(jù)，將INT~I腳設(shè)置為低，進(jìn)入U(xiǎn)SB中斷服務(wù)子程序，執(zhí)行GET— STATUS命令獲取中斷狀態(tài)，執(zhí)行WR USB．DATA命令，寫入待發(fā)送數(shù)據(jù)。執(zhí)行UNLOCK _USB命令釋放緩沖區(qū)，退出中斷服務(wù)子程序，等_USB待發(fā)送下一組數(shù)據(jù)[3，4]。3．4上位機(jī)處理程序上位機(jī)軟件采用C++Builder開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取、顯示、歷史數(shù)據(jù)保存和一定的分析處理功能。在實(shí)際程序設(shè)計(jì)中，用戶登陸、檢測(cè)USB設(shè)備和請(qǐng)求上傳數(shù)據(jù)均設(shè)置有允許失敗次數(shù)，并予以相應(yīng)提示。上位機(jī)軟件和下位機(jī)通信程序流程圖如圖8所示。USB是一個(gè)全新的外設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，具有熱插撥、自動(dòng)配置功能。USB接口的使用，方便檢測(cè)裝置和電腦的數(shù)據(jù)傳輸。 結(jié)語(yǔ)該檢測(cè)裝置經(jīng)過(guò)測(cè)試能夠快速地檢測(cè)飛機(jī)防滑控制盒和機(jī)輪剎車系統(tǒng)附件的故障信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，上傳PC分析、處理等功能；具有良好的人機(jī)界面使檢測(cè)裝置能獨(dú)立在野外實(shí)行操作；現(xiàn)在正處于最后的細(xì)節(jié)完善階段。第四章 PA441 80型飛機(jī)剎車系統(tǒng)的維護(hù)淺談PA44—1 80型飛機(jī)的剎車系統(tǒng)是典型的獨(dú)立式剎車，它通過(guò)人工踩剎車板建立剎車壓力，此外沒(méi)有任何其它輔助設(shè)備幫助建立壓力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)也方便，而且剎車效率也較高。：由剎車油箱，剎車主缸筒，停留剎車活門組件，剎車組件及相關(guān)的連接管路組成。(1)剎車油箱剎車油箱安裝十座艙前隔框前面，用于盛裝液壓油，其蓋上有通大氣的孔，為剎車系統(tǒng)提供油液膨脹空間。(2)剎車主缸筒飛行學(xué)院的PA44一l 80型飛機(jī)采用的是克利夫剎車缸筒，其構(gòu)造如圖l所示。其工作情形是：踩壓剎車踏板，桿1 2向左運(yùn)動(dòng)，壓縮大彈簧l 3，從而使小彈簧4伸張，使活塞6緊貼桿1 2的小頭根部的密封?O 圈7，此時(shí)再壓縮彈簧13，桿l2繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)， 0在活塞6及”0”圈5和7的密封下，阻斷上下游油路，桿12繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，則下游的油壓力升高，較高壓力的液壓油推動(dòng)剎車組件活塞，使剎車靜片和剎車盤貼緊而起剎車作用。當(dāng)松開(kāi)剎車踏板，彈簧l 3伸張，帶動(dòng)桿12向右運(yùn)動(dòng)，活塞6Uz在彈簧的壓縮 跟著運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞6貼合密封套8時(shí)，則開(kāi)始 縮小彈簧4，使活塞脫開(kāi)密封?O圈7，此時(shí)上下游的液壓油通過(guò)密封套8的開(kāi)口桿12頭部的平臺(tái)和活塞與桿的間隙溝通，剎車作用解除。如果踩踏右座的踏板，壓力油通過(guò)此通道進(jìn)入下游起到剎車作用，而左座的踏板不會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)。同樣左座的剎車踏板運(yùn)動(dòng)，右座的剎車踏板也不會(huì)跟著運(yùn)動(dòng)。(3)停留剎車活門組件停留剎車活門組件的構(gòu)造如圖2所示。其工作情形是：① 要使停留剎車起作用，踩壓剎車踏板，使管路建立壓力，此壓力使凸輪l3克服彈簧9的壓力而向右移，脫開(kāi)活門殼體上的定位銷，則操縱停留剎車手柄向后拉，帶動(dòng)操縱桿l6向后轉(zhuǎn)動(dòng)，使凸輪1 3脫開(kāi)活門4的頭部，則活門4在彈簧3的作用下向上運(yùn)動(dòng)，緊貼活門殼體，在密封”O(jiān)”圈5的作用下，使壓力密封在下游管路，剎車靜片緊貼合剎車盤起到剎車作用。②解除停留剎車，踩壓剎車踏板，使管路建立壓立，此時(shí)操縱停留剎車手柄向前推，帶動(dòng)凸輪l 3旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)活門4克服彈簧3的壓力，使活門打開(kāi)，上下游油路相通，松開(kāi)剎車踏板，凸輪l3在彈簧9的作用下回復(fù)到定位銷保持位，頂住活門4使其保持在打開(kāi)位，則停留剎車解除。剎車組件是簡(jiǎn)單的半圓盤式剎車，靠四塊剎車片和剎車盤的摩擦而起剎車作用。1 殼體 2．定位環(huán) 3．套筒 4．彈簧 5．“0”形圈 6．活塞 7．“0”形塞 8．密封套 9．“0”形圈 10“0”彤圈 11．滑動(dòng)墊片 12．桿 13．彈簧 14．墊片 15．柱銷S圖1 克利夫剎車缸簡(jiǎn)構(gòu)造圖1．活門殼體 2．接頭 3．彈簧 4．活門5．“0”形圈d．螺帽 7．墊片 8．襯套 9．彈簧 10．“0”形圈l1“0”形圈 12．“0”形圈 13．凸輪 14．銷子 l5．轉(zhuǎn)軸 l6．操縱桿 17．墊片 l8．螺帽 l9．開(kāi)口銷圖2 停留剎車活門組件構(gòu)造，造成系統(tǒng)進(jìn)入窄氣的原因可能有以下幾點(diǎn)。(1)液壓油添加不及時(shí)或添加不足。因?yàn)閯x車油箱容