本發明屬于機載機電領域，涉及液壓機構控制技術，具體涉及一種大型運輸類飛機的液壓機構異構控制方法及系統。

背景技術：

1、大型運輸類飛機的液壓系統是關系飛行安全的關鍵系統之一，液壓系統中的電動泵向液壓傳動系統提供液壓或液體動力，以驅動和控制飛機的各種機構，如起落架、舵面操縱等。液壓系統在大型運輸類飛機飛行時具有使用頻次高和系統安全要求高的特點，目前大多采用自動化方式對其進行控制，以提升能源使用效率和降低安全隱患。

2、但是目前液壓系統中所有余度的子液壓系統都是通過相同的控制邏輯進行控制，如果不對其進行安全性設計考慮，當出現外部特殊風險或者共模風險時，可能會出現控制異常情況進而造成相應功能的喪失或出錯影響機構正常工作，嚴重時造成災難性后果。

3、另外，由于液壓系統自身的復雜度高，長時間運行難以保證不出現異常，也需要針對異常情況設計緩解措施，例如，當數據源異常或者電動泵控制邏輯異常時，如何避免出現錯誤指令造成液壓傳動系統超壓而損壞或欠壓不能驅動機構工作的弊端。

技術實現思路

1、為了解決大型運輸類飛機的液壓系統通過相同控制邏輯對所有電動泵進行控制，導致的容易出現控制異常情況進而造成相應功能的喪失或出錯影響機構正常工作，嚴重時造成災難性后果等技術問題，本發明公開了一種大型運輸類飛機的液壓機構異構控制方法，液壓系統中包括多個子液壓系統，每個所述子液壓系統上均設有電動泵，所述方法對每個所述電動泵進行控制，所述方法包括：

2、s1、將所有所述子液壓系統分為兩組，每組均包括至少一個所述子液壓系統；

3、s2、實時采集機上狀態信號、飛行控制系統狀態信號和每個所述子液壓系統的第一液壓壓力和第二液壓壓力；

4、s3、采用構建的第一控制邏輯架構，依據機上狀態閾值、低壓閾值、子液壓系統關系表、所述機上狀態信號、飛行控制系統狀態信號和相關聯的兩個所述子液壓系統的所述第一液壓壓力，對第一組中每個所述子液壓系統上設置的電動泵進行啟停自動控制；

5、s4、采用構建的第二控制邏輯架構，依據所述機上狀態閾值、所述低壓閾值、液壓安全閾值、所述機上狀態信號、第二組中每個所述子液壓系統的所述第一液壓壓力和所述第二液壓壓力，對第二組中每個所述子液壓系統上設置的電動泵進行啟停自動控制。

6、進一步地，上述步驟s3中，采用構建的第一控制邏輯架構，依據機上狀態閾值、低壓閾值、子液壓系統關系表、所述機上狀態信號、飛行控制系統狀態信號和相關聯的兩個所述子液壓系統的所述第一液壓壓力，對第一組中每個所述子液壓系統上設置的電動泵進行啟停自動控制，包括：

7、s31、構建包括防錯誤工作機制和錯時啟動機制的第一控制邏輯架構，建立第一組中所有所述子液壓系統的所述子液壓系統關系表；

8、s32、提取所述機上狀態信號，當所述機上狀態信號小于所述機上狀態閾值時輸出關閉電動泵指令，依據所述關閉電動泵指令和與被控所述子液壓系統關聯的子液壓系統的電動泵控制結果，基于所述防錯誤工作機制和所述子液壓系統關系表關閉電動泵或輸出告警信號；

9、s33、當所述機上狀態信號大于等于所述機上狀態閾值時，依據所述第一液壓壓力和所述低壓閾值獲得電動泵開啟指令或機上被控機構邏輯判斷指令，依據所述電動泵開啟指令和所述電動泵控制結果通過所述防錯誤工作機制和所述錯時啟動機制開啟電動泵或輸出告警信號；

10、s34、根據所述機上被控機構邏輯判斷指令獲取飛行控制系統狀態信號，依據所述飛行控制系統狀態信號判斷所述被控機構是否需要壓力；如果判斷有壓力需求輸出電動泵開啟指令，依據所述電動泵開啟指令和所述電動泵控制結果通過所述防錯誤工作機制和所述錯時啟動機制開啟電動泵或輸出告警信號；如果判斷無壓力需求，則基于所述防錯誤工作機制關閉電動泵。

11、進一步地，上述步驟s32中，依據所述關閉電動泵指令和與被控所述子液壓系統關聯的子液壓系統的電動泵控制結果，基于所述防錯誤工作機制和所述子液壓系統關系表關閉電動泵或輸出告警信號，包括：將所述關閉電動泵指令與所述電動泵控制結果進行一致性判斷，如果判斷一致則根據所述關閉電動泵指令關閉電動泵，如果判斷不一致則輸出告警信號。

12、上述步驟s33和步驟s34中，依據所述電動泵開啟指令和所述電動泵控制結果通過所述防錯誤工作機制和所述錯時啟動機制開啟電動泵或輸出告警信號，包括：將所述電動泵開啟指令與所述電動泵控制結果進行一致性判斷，如果判斷一致則依據所述電動泵開啟指令通過所述錯時啟動機制開啟電動泵，如果判斷不一致則輸出告警信號。

13、進一步地，上述步驟s4中，采用構建的第二控制邏輯架構，依據所述機上狀態閾值、所述低壓閾值、液壓安全閾值、所述機上狀態信號、第二組中每個所述子液壓系統的所述第一液壓壓力和所述第二液壓壓力，對第二組中每個所述子液壓系統上設置的電動泵進行啟停自動控制，包括：

14、s41、構建包括防超壓保護機制和錯時啟動機制的第二控制邏輯架構；

15、s42、提取所述機上狀態信號，當所述機上狀態信號小于所述機上狀態閾值時輸出關閉電動泵指令，依據所述關閉電動泵指令關閉電動泵；

16、s43、當所述機上狀態信號大于等于所述機上狀態閾值時，依據所述第一液壓壓力和所述低壓閾值獲得電動泵開啟指令或機上被控機構邏輯判斷指令，依據所述電動泵開啟指令獲取所述第二液壓壓力，依據所述第二液壓壓力和所述液壓安全閾值通過所述防超壓保護機制和所述錯時啟動機制開啟電動泵或輸出告警信號；

17、s44、根據所述機上被控機構邏輯判斷指令獲取飛行控制系統狀態信號，依據所述飛行控制系統狀態信號判斷所述被控機構是否需要壓力；如果判斷有壓力需求輸出電動泵開啟指令，依據所述電動泵開啟指令獲取所述第二液壓壓力，依據所述第二液壓壓力和所述液壓安全閾值通過所述防超壓保護機制和所述錯時啟動機制開啟電動泵或輸出告警信號；如果判斷無壓力需求則關閉電動泵。

18、進一步地，上述步驟s43和步驟s44中，依據所述電動泵開啟指令獲取所述第二液壓壓力，依據所述第二液壓壓力和所述液壓安全閾值通過所述防超壓保護機制和所述錯時啟動機制開啟電動泵或輸出告警信號，包括：

19、根據所述電動泵開啟指令獲取所述第二液壓壓力，將所述第二液壓壓力與所述液壓安全閾值比較，如果所述第二液壓壓力大于等于所述液壓安全閾值，輸出關停電動泵指令、終止啟動標志和超壓告警信號；

20、如果所述第二液壓壓力小于所述液壓安全閾值輸出啟動標志，依據所述電動泵開啟指令和所述啟動標志通過所述錯時啟動機制開啟電動泵。

21、更進一步地，上述方法還包括：

22、分別定義第一組和第二組中所有所述子液壓系統上連接的所述電動泵啟動的優先級順序，給定所述優先級順序中每個優先級等級對應的數據等待時間，根據所述優先級順序識別與所述第一液壓壓力對應的所述子液壓系統上連接的所述電動泵的優先級等級；

23、依據所述優先級等級的上一級優先級等級的啟動信號和所述優先級等級啟動計數器開始計數，當計數值達到與所述優先級等級對應的數據等待時間，且接收到所述優先級等級的上一級優先級等級的啟動信號后，輸出電動泵開啟指令，構建所述錯時啟動機制。

24、進一步地，所述飛行控制系統狀態信號包括起落架信號和舵面狀態信號，所述機上狀態信號包括地速信號，所述機上被控機構包括起落架和舵面。

25、更進一步地，上述步驟s34和步驟s44中，依據所述飛行控制系統狀態信號判斷所述被控機構是否需要壓力，包括：

26、根據所述起落架信號判斷所述起落架是否有壓力需求，如果所述起落架信號為收起信號或放下信號時，判斷為所述起落架有壓力需求；

27、根據所述舵面狀態信號判斷所述舵面是否有壓力需求，如果所述舵面狀態信號為改變舵面位置信號時，判斷為所述舵面有壓力需求；

28、當所述舵面和所述起落架中任意一個或兩個有壓力需求時，判斷需要所述被控機構需要壓力。

29、本發明實施例還提供了一種大型運輸類飛機的液壓機構異構控制系統，包括分組模塊、控制邏輯構建模塊、第一控制單元和第二控制單元。

30、其中，所述分組模塊用于將所有所述子液壓系統分為兩組，每組均包括至少一個所述子液壓系統；

31、所述控制邏輯構建模塊用于通過機上狀態閾值、低壓閾值、液壓安全閾值和子液壓系統關系表中的多種構建第一控制邏輯架構和第一控制邏輯架構；

32、所述第一控制單元用于采用構建的第一控制邏輯架構，依據機上狀態閾值、低壓閾值、子液壓系統關系表、所述機上狀態信號、飛行控制系統狀態信號和相關聯的兩個所述子液壓系統的所述第一液壓壓力，對第一組中每個所述子液壓系統上設置的電動泵進行啟停自動控制；

33、所述第二控制單元用于采用構建的第二控制邏輯架構，依據所述機上狀態閾值、所述低壓閾值、液壓安全閾值、所述機上狀態信號、第二組中每個所述子液壓系統的所述第一液壓壓力和所述第二液壓壓力，對第二組中每個所述子液壓系統上設置的電動泵進行啟停自動控制。

34、更進一步地，所述第一控制單元和所述第二控制單元均包括采集模塊、數據調度模塊和多個控制模塊；所述第一控制單元中所有所述控制模塊依次連接形成閉環形架構，所述第一控制單元的所述控制模塊包括防錯誤工作模塊和錯時啟動模塊；所述第二控制單元的所述控制模塊包括錯時啟動模塊和防超壓保護模塊。

35、與現有技術相比，本說明書實施例采用的上述至少一個技術方案能夠達到的有益效果至少包括：

36、1、通過采用不同控制架構分別對兩組子液壓系統的電動泵進行自動化控制，一方面使飛行員在任務執行過程中不用將大量精力用在控制電動泵相關工作上顯著降低飛行員工作負荷；另一方面可以確保在一個控制架構出現異常時可以通過另一個控制架構對電動泵進行控制，確保液壓系統的正常運行，進一步提高飛行安全；

37、2、通過依據實時采集的飛機狀態對電動泵進行的開啟和關閉自動控制，避免需要全程啟動所有電動泵導致的飛機能源過渡消耗和超壓損傷液壓系統的風險；

38、3、通過異構綜合控制系統設計，將自動控制系統的功能分布在兩個不同的物理實體中，支持兩個不同實體安裝在飛機的不同區域，可以避免因著火、鳥撞等特殊風險因素造成系統功能完全喪失，同時，也可以避免共模故障造成系統功能完全喪失的問題；

39、4、對電動泵和液壓傳動系統均設計了保護方法，第一控制單元可以通過控制模塊共同決策機制避免因單個控制模塊異常造成的電動泵控制異常，并對電動泵實施額外的保護，顯著增強了系統的安全性和穩定性，提升了電動泵的使用壽命，進而增強了飛機的安全性；第二控制單元通過設計具有獨立輸入源的防超壓保護模塊對液壓傳動系統的狀態進行周期性監控，并在控制模塊嚴重故障導致錯誤開啟電動泵時，以更高優先級關閉相應的電動泵，從而對液壓傳動系統進行保護；與此同時，在確保液壓傳動系統安全的情況下，對電動泵進一步進行了保護，在收到防超壓保護模塊可以開啟標志時，依據預先定義的優先級和規則，對電動泵啟動進行時間控制，從而起到對電動泵和機上電源的保護效果。