飞机刹车系统对飞机的整体性能和安全起着至关重要的作用,它结构复杂,设计难度大,资金投入多,因此在设计与实验过程中,系统仿真作为重要技术得到了广泛的应用。半实物仿真比实物仿真投资少、效率高,比数字仿真更接近实际,是较理想的研究手段,可以作为验证飞机刹车系统控制算法、评估实际控制效果和整体性能的有效试验平台。 本文在全面分析飞机刹车系统工作原理的基础上,确定了飞机刹车系统的仿真要求,设计了基于iHawk实时仿真器和RT-LAB开发平台的半实物仿真系统,并对系统总体结构、实时仿真计算机选型、与实物系统的接口以及仿真软件的实现等问题作了论述。 飞机刹车半实物仿真系统主要由模型系统(SM_Subsystem)和实物系统(SS_Subsystem)组成,其中模型系统包括飞机动力学模型、起落架模型、机轮模型、轮胎/跑道特性模型、刹车装置模型等,实物系统包括刹车控制单元和液压伺服系统等。针对飞机刹车系统各组成部分的动态特性,文中详细论述了各模型的构建,并通过飞机刹车系统的全数字仿真对系统模型的有效性进行了验证。 在MATLAB/Simulink环境下,使用RT-LAB等开发工具,进行了半实物仿真系统软件设计,解决了模型拆分、并行处理优化、子系统通讯、人机交互等关键问题。文中还利用S函数开发了RS485串口通讯模块,解决了半实物仿真系统与视景系统的接口与实时通讯问题。 文中以某型飞机为例,对其刹车系统进行了半实物仿真试验,试验结果分析表明:本文所建立的飞机刹车系统半实物仿真试验平台真实可行,基本能反映飞机刹车系统实际试验情况,可以有效地验证某型飞机刹车系统的性能,有一定的实际工程意义。