本發明屬于液壓傳動系統設計領域,涉及一種液壓傳動系統保護方法及系統。
背景技術:
1、飛機系統中電動泵的輸出通常連接至液壓傳動系統的輸入,通過電動泵的工作控制液壓大小或液體動力,以驅動與液壓傳動系統連接的機構的工作。例如在飛機的液壓傳動系統中,電動泵控制系統一般采用雙余度或更高余度進行控制,電動泵工作場景和使用頻次很高,目前通過自動化控制代替飛行員人工控制,但是在控制過程中還可能出現數據源異常或者控制邏輯異常的情況,導致持續錯誤開啟或關閉電動泵,對液壓傳動系統提供錯誤的液壓動力和液壓大小,造成液壓傳動系統超壓或者欠壓后影響飛行安全。
技術實現思路
1、為了解決自動化控制液壓傳動系統時因數據源或控制邏輯異常,導致為液壓傳動系統提供錯誤液壓動力和液壓大小出現超壓或欠壓現象進而影響機構正常工作及安全性等技術問題,本發明公開了一種液壓傳動系統保護方法,所述方法包括以下步驟:
2、s2、實時采集機上狀態信號、飛行控制系統狀態信號和液壓傳動系統中每條液壓管路的當前液壓壓力,所述當前液壓壓力包括第一液壓壓力和第二液壓壓力;
3、s3、依據所述機上狀態信號,通過機上狀態閾值和第一電動泵控制邏輯輸出電動泵關閉指令和液壓壓力邏輯判斷指令,依據所述電動泵關閉指令關停所述液壓管路上連接的電動泵;
4、s4、依據液壓壓力邏輯判斷指令獲取所述飛行控制系統狀態信號、所述第一液壓壓力和所述第二液壓壓力,通過低壓閾值和壓力安全閾值,采用第二電動泵控制機制和液壓管路保護機制對每條所述液壓管路上連接的電動泵進行自動控制。
5、進一步地,所述方法還包括:
6、s11、設定所述機上狀態閾值,當所述機上狀態信號小于所述機上狀態閾值時,輸出電動泵關閉指令,當所述機上狀態信號大于等于所述機上狀態閾值時,輸出液壓壓力邏輯判斷指令,構建所述第一電動泵控制邏輯。
7、更進一步地,所述方法還包括:
8、s12、給定所述低壓閾值和所述壓力安全閾值,根據所述液壓壓力邏輯判斷指令獲取所述第一液壓壓力,對所述第一液壓壓力和所述低壓閾值進行比較,如果所述第一液壓壓力小于等于所述低壓閾值,輸出啟動液壓管路保護指令,根據所述啟動液壓管路保護指令通過所述第二液壓壓力、所述壓力安全閾值和所述液壓管路保護機制對所述液壓管路上連接的所述電動泵進行啟動控制;如果所述第一液壓壓力大于所述低壓閾值,輸出機上被控機構邏輯判斷指令;
9、根據所述機上被控機構邏輯判斷指令獲取所述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時輸出啟動液壓管路保護指令,根據所述啟動液壓管路保護指令通過所述第二液壓壓力、所述壓力安全閾值和所述液壓管路保護機制對所述液壓管路上連接的所述電動泵進行啟動控制;如果判斷無壓力需求則輸出電動泵關閉指令,構建所述第二電動泵控制邏輯。
10、更進一步地,所述方法還包括:
11、s13、根據所述啟動液壓管路保護指令獲取所述第二液壓壓力,將所述第二液壓壓力與所述壓力安全閾值比較,如果所述第二液壓壓力大于等于所述壓力安全閾值,向所述第二電動泵控制邏輯輸出關停電動泵指令、電動泵禁止開啟標志和超壓告警信號;如果所述第二液壓壓力小于所述壓力安全閾值,向所述第二電動泵控制邏輯輸出電動泵開啟標志,構建所述液壓管路保護機制。
12、優選的,所述方法還包括:
13、s14、輸出所述啟動液壓管路保護指令后開始計時,所述第二電動泵控制邏輯在設定時間周期內未接收到所述液壓管路保護機制輸出的所述電動泵禁止開啟標志或所述電動泵開啟標志時,啟動超時應急機制,根據所述超時應急機制采用所述第二電動泵控制邏輯輸出的電動泵啟動指令控制所述電動泵開啟。
14、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,所述被控機構包括起落架和舵面。
15、更進一步地,步驟s12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:
16、s121、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;
17、s122、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;
18、s123、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。
19、本發明實施例還提供了一種液壓傳動系統保護系統,所述保護系統包括采集模塊、數據調度模塊、監控模塊和多個電動泵控制模塊,每個所述電動泵控制模塊分別連接有一個電動泵,所述采集模塊的輸出端與所述數據調度模塊和所述監控模塊的輸入端連接;
20、所述數據調度模塊和所述監控模塊均與每個所述電動泵控制模塊連接,所述電動泵控制模塊依據從所述數據調度模塊中提取的機上狀態信號、飛行控制系統狀態信號和液壓管路的第一液壓壓力,采用第一電動泵控制邏輯、第二電動泵控制邏輯輸出電動泵控制信號和啟動液壓管路保護指令;所述監控模塊依據所述啟動液壓管路保護指令提取所述液壓管路的第二液壓壓力,通過所述第二液壓壓力和壓力安全閾值向所述電動泵控制模塊輸出電動泵開啟標志或電動泵禁止開啟標志。
21、進一步地,所述保護系統還包括電源模塊,所述電源模塊的輸入端與機上電源連接,輸出端與所述采集模塊、所述數據調度模塊、監控模塊和每個所述電動泵控制模塊連接,所述電源模塊為所述采集模塊、所述數據調度模塊、所述監控模塊和所述電動泵控制模塊供電。
22、進一步地,所述液壓傳動系統中至少有兩條所述液壓管路,所述電動泵控制模塊至少有兩個,每個所述電動泵控制模塊分別經一個所述電動泵與所述液壓傳動系統中一個所述液壓管路連接,所述采集模塊經兩條采集通路與所述液壓管路連接。
23、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:
24、1、通過對液壓管路上電動泵進行自動化控制,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;
25、2、本通過依據不同飛機狀態對電動泵的開啟和關閉進行自動控制,避免了需要全程開啟電動泵的情形,顯著降低飛機能源消耗,提升能源利用效率,還避免了液壓管路出現超壓損傷液壓傳動系統的情況,提升飛行安全性;
26、3、對液壓傳動系統設計了兩級保護,通過設計監控模塊對每條液壓管路的狀態進行持續獨立監控,并具有在液壓管路的壓力過大的安全風險出現時,可以向電動泵控制模塊輸出超壓告警信息,當電動泵控制模塊內部故障由數據源或邏輯異常引起時,可以及時關閉電動泵,否則,如果出現了更嚴重的例如控制模塊驅動硬件故障等情況時,監控模塊可以作為第二道防線直接關斷對應電動泵,增強保護效果;
27、4、通過保護系統中對每條液壓管路配置電動泵控制模塊的安全性設計,避免了單一故障造成控制失效并損壞液壓傳動系統的問題,增強了飛機的安全性;
28、5、在液壓管路保護機制的基礎上設計了超時應急機制,可以在電動泵控制模塊未能收到監控模塊指示信號的極端情況下,確保電動泵正常啟動,保證飛機功能完整和安全。