本发明属于飞机控制,尤其涉及一种飞机动态油位告警方法及系统。
背景技术:
1、目前,飞机液压能源系统在运行的过程中需要油液参与系统循环,为保证系统在各种预期的环境下均能正常运行,需要保证液压油箱的油量必须多于一定的量,若少于一定的量,需机组立即采集措施进行处置,为防止机组未及时处置,一般会对系统油量低于某一给定值时,给出低油位告警。但是,现有的油位告警系统是将油位告警值设计成固定值,系统设计简单,由于油液具有随温度膨胀/收缩的特性,为在包络飞机油液高温和低温下油位的变化,保证系统安全,在设计成定值时,告警值阈值只能取大,增大告警阈值,从而减少了系统的可用性。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种飞机动态油位告警方法及系统。
2、为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
3、第一方面,本发明所述的一种飞机动态油位告警方法,包括:
4、s1.结合飞机液压系统的每个液压源系统的实际组成,构建油箱加油油位与油箱温度的函数表达式;
5、s2.构建低油位告警条件,包括:
6、根据飞机在整个飞行剖面中的运行条件,结合飞机液压系统在整个飞行剖面中的工作状态,考虑飞机液压系统的边界条件,计算运行过程中加油量与每个液压源系统所有可能的体积减小之和的差值,将该值作为告警条件之一;
7、根据飞机在整个飞行剖面中的运行条件,结合液压系统在整个飞行剖面中的工作状态,考虑飞机液压系统的边界条件,计算运行过程中每个液压源系统维持运转所需的最低油量,将该值作为告警条件之一;
8、s3.结合飞机液压系统的每个液压源系统的实际组成,构建油箱告警油位与油箱温度的函数表达式;
9、s4.检测飞机液压油箱油位是否小于等于告警值,若小于等于告警值,则进行告警,反之则不告警。
10、进一步地,步骤s4包括:
11、采集飞机每个液压源系统的液压油箱内的油温信号和液压油位信号,结合内置随温度变化的告警油位阈值或设定的固定阈值,判断是否输出液压油箱低油位告警;
12、当根据油温信号确定油温低于设定阈值,且根据液压油位信号确定油位低于设定的固定阈值时,输出低油位告警;
13、当根据油温信号确定油温高于设定阈值时,且根据液压油位信号确定油位低于内置的随温度变化的告警油位阈值时,输出低油位告警。
14、进一步地,在步骤s1中,构建加油油位与油箱温度的函数表达式的过程包括:
15、s1-1.将飞机处于地面停放状态,并参照油箱注油量标准建立以下加油油位计算公式;
16、,
17、,
18、,
19、,
20、;
21、式中,为在一个蓄压器不充气,其他蓄压器充到规定的最低充气压力条件下,所有蓄压器从完全卸压状态充至系统设计压力状态时所引起的油箱内油液体积变化,单位为l;为以各动作装置在地面的正常位置为基准,在地面状态和飞行状态下,由于作动筒收放腔容积差引起油箱内油液体积的变化,单位为l;为油箱保证系统正常工作的最小循环油量-按每分钟内流经油箱最大油量的2%考虑,单位为l;为油液压缩时所需的油量,单位为l;为液压件承压后所引起的膨胀体积,单位为l;为系统备用油量,取每个液压源系统1.5l,单位为l;为与飞机液压系统内全部油液的最大冷缩量相等的油液体积,单位为l;为与飞机液压系统内最大液压定量器的定量容量130%相等的油液体积,单位为l;为左液压源系统向中液压源系统和右液压源系统串油体积,单位为l;为蓄压器总体积,单位为l;为受高压部分油液容积,单位为l ;为温度t下的充气压力,单位为mpa;为液压系统的最大压力,单位为mpa,取;为油液压缩系数; t为液压系统的加油和充气温度,取液压系统的加油和充气温度为室温,即 t=30℃;为液压系统的最低工作温度,ⅱ型液压系统最低工作温度t=-40℃;为液压系统的油液体积;为油液体积膨胀系数,;
22、s1-2.结合飞机每个液压源系统的状态及条件,计算上式中所有与油液温度无关的参数值;
23、s1-3.根据液压系统的最低工作温度要求-40℃,计算出的初值;之后结合体积膨胀率的定义,根据的初值,利用数值解法,得出每个液压源加油油位与油箱油液温度t的函数表达式。
24、进一步地,在步骤s2中,(1)通过以下公式计算运行过程中加油量与每个液压源系统所有可能的体积减小之和的差值;
25、;
26、式中,为随温度变化的油箱总注油量;为在一个蓄压器不充气,其他蓄压器充到规定的最低充气压力条件下,所有蓄压器从完全卸压状态充至系统设计压力状态时所引起的油箱内油液体积变化,单位为l;为以各动作装置在地面的正常位置为基准,在地面状态和飞行状态下,由于作动筒收放腔容积差引起油箱内油液体积的变化,单位为l;为油液压缩时所需的油量,单位为l;为系统备用油量取每个液压源系统1.5l;
27、(2)通过以下公式计算运行过程中每个液压源系统维持运转所需的最低油量;
28、++蓄压器从充气压力到系统额定压力的液腔容积增加量;
29、式中,为以各动作装置在地面的正常位置为基准,在地面状态和飞行状态下,由于作动筒收放腔容积差引起油箱内油液体积的变化,单位为l ;为油箱保证系统正常工作的最小循环油量,按每分钟内流经油箱最大油量的2%考虑,单位为l。
30、进一步地,在步骤s3构建油箱告警油位与油箱温度的函数表达式时,取所述两个告警条件中的大值;具体为:
31、以液压源系统的加油油位与油液温度t的函数表达式为条件一,固定值为条件二,建立等量关系,求解出两者相等时对应的温度值;
32、根据上述求解出的温度值,将整个告警函数分段,该温度值以上,真实油位低于条件一,告警,该温度值以下,真实油位低于条件二,告警。
33、第二方面,本发明所述的飞机动态油位告警系统,包括:
34、油温传感器,安装在飞机每个液压源系统的油箱上,通过与液压油的接触获取当前液压油箱中的油液温度信息;
35、油位传感器,安装在飞机每个液压源系统的油箱上,通过与系统油箱内的活塞相连,接触获取当前液压油箱中的油位信息;
36、采集系统,与油温传感器和油位传感器相连,将油温传感器和油位传感器传送过来的表征油温和油位的电压信号转换为对应的数字信号,并与管理计算机进行通讯;
37、管理计算机,内置有上述的飞机动态油位告警方法,并将接收到的采集系统发送过来的油温、油位信号代入到油箱告警油位与油箱温度的函数表达式中,判断是否输出低油位告警指令;
38、idu交互显示,通过解算管理计算机输出的低油位指令,给出对应的告警显示。
39、本发明的有益效果:
40、本发明上述技术方案,实现了飞机动态油位告警,提高液压系统的可用性,提高出勤率。
1.一种飞机动态油位告警方法,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,步骤s4包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在步骤s1中,构建加油油位与油箱温度的函数表达式的过程包括:
4.根据权利要求1-3中任一所述的方法,其特征在于,在步骤s2中,(1)通过以下公式计算运行过程中加油量与每个液压源系统所有可能的体积减小之和的差值;
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在步骤s3构建油箱告警油位与油箱温度的函数表达式时,取所述两个告警条件中的大值;具体为:
6.一种飞机动态油位告警系统,其特征在于,包括: