基于DSP2812的新型飞机电源控制器的设计

电源控制器(PCU)在飞机供电系统(EPS)的控制保护中居于核心地位。设计的飞机电源控制器以高性能DSP芯片TMS320F2812为核心,采用通用的嵌入式硬件和软件设计方法,构建了一个高性能的控制系统平台。通过RS485总线接口实现与地面维护设备的通信,维护方便。通过ARINC429总线通信接口与交流一次配电控制装置通信,接收交流一次配电控制装置发送的命令并向其报告工作状态。根据该原理研制的试验样机现已进入试验验收阶段,试验结果表明,该控制器工作可靠,性能良好。     

飞机分布式配电系统总线监控器的设计

对基于MIL-STD-1553B多路传输数据总线先进飞机的分布式配电系统的结构和功能进行了分析,重点论述了总线监控器的功能及应用软件的设计及实现;配电系统的消息数量多而且传输频率高,因此如何实现实时监控消息是软件设计的关键;采用Windows消息驱动机制和多线程概念,并结合实时内存数据库技术,很好地解决了实时问题;总线通信试验表明,系统运行可靠,达到了功能要求,具有很好的监控效果,可用于分布式配电系统中。     

VxWorks下1553B总线在飞机配电系统中的软件开发

分析了先进飞机配电系统的结构和功能,在此基础上介绍了1553B总线的通讯结构;详细论述了在VxWorks下1553B总线通讯的软件开发流程,在分析了总线控制器BC和远程终端RT的固件数据结构的基础上,重点给出了以总线控制器BC为例的程序设计,同时也说明了配电系统中1553B总线实时多任务的调度方法;飞机地面电网试验表明,通讯系统运行稳定,并充分满足高速传输和实时通信的设计要求。     

基于FPGA的整数开方运算

在使用FPGA作为控制芯片对发电机进行控制时,发电机的三相电压有效值计算涉及到开方运算。若要在FPGA上实现某个数的开方运算,QuartusII提供了开方模块altfp_sqrt,但是这个模块有严格的使用要求,要求用户输入的被开方数是IEEE754标准浮点数,altfp_sqrt模块的输出结果也是IEEE754标准浮点数。这种浮点数不便于用户使用和阅读。用VHDL语言提出了一种基于FPGA的整数转换为IEEE754标准浮点数的方法,同时也提出了基于FPGA的IEEE754标准浮点数转化为整数的方法,应用这两种方法再结合Quartus II提供的altfp_sqrt模块实现了对整数的开方运算。以Quartus II为软件工具,以Cyclone II系列的EP2C8Q208C8为硬件平台,在发电机控制应用中对方法的正确性给予了证明。     

航空交流电弧特性及检测算法研究

介绍了航空交流电弧电流和电压的基本特性.对电弧电流在频域和时域条件下异于正常情况的特性进行了研究,并将电弧电流的非平稳特性作为电弧检测判据的重要特征,设计了一种基于多种判据的电弧故障断路器(AFCI).它将电弧的一些较为显著的特征转化为CPU可识别的电信号,并通过CPU软件算法实现航空交流电弧检测,为航空电气系统的安全性提供了保证.     

基于虚拟仪器的远程测试系统的设计与实现

在研究以太网和虚拟仪器技术的基础上,为飞机的供电系统地面试验,构建了一个网络化的远程测试系统.对LabVIEW软件所提供的网络通信技术的特性和异同点进行了深入的研究与比较;详细论述了通过VI Server和DataSocket技术实现远程数据采集的方法;以及给出了利用Remote Panel技术实现远程面板发布的具体设计;地面试验表明,系统运行稳定,并充分满足高速传输和实时通信的设计要求.     

航空交流发电系统的数字式双闭环励磁控制方法研究

传统的单环励磁控制器在不同的发电机负载和运行工况下的控制性能有很大的差异,主要表现为动态响应速度以及电压调制的不同.现代飞机电气系统对发电机供电品质提出了很高的要求.为了提高系统控制性能,以单电压环励磁控制器为基础,提出了外电压环加励磁电流内环的双闭环控制结构,对双闭环结构进行了理论分析,分别对单环和双环励磁系统进行了仿真和实验.仿真和实验结果表明,励磁电流内环的引入能有效改善系统的动态性能、减小电压调制.     

基于RS-232的FLASH在线编程研究

以TMS320F2812为基础,详细分析了该芯片上电后系统的引导过程,针对此类以MCU／DSP为核心的嵌入式产品升级、维护时FLASH编程不便的问题,依据其内部固化的BootROM以及FLASHAPI的原理,介绍了一种基于RS-232的FLASH编程方法。这种方法较传统FLASH编程,具有编程方便、快捷、成本低等优点,并在实验中验证了结果,此方法可行。     

飞机供电系统交流电压畸变测试方法

分析了飞机供电系统交流电压畸变(包括谐波、间谐波及次谐波)产生的原因.采用模拟滤波技术滤除电压基波分量减小了采样误差对高频信号测量准确度的影响;为了提高DFT的运算速度将频谱范围分成4个频段并采用降采样技术降低了各频段的数据运算量;各频段采用了不同的频谱分辨率便于测量结果的分析;信号同步采样技术保证各频段信号分析结果的相关性.对某型飞机供电系统交流电压畸变系数和畸变频谱进行了实际测试,结果表明:该测试方法符合M IL-STD-704E和GJB181A-2003对交流电压畸变的定义.     

基于VxWorks的A429-PC104板卡驱动程序的开发

首先介绍了A429-PC104板卡的体系结构,并对其各功能模块进行了说明;然后介绍了VxWorks下设备驱动程序的工作原理和编写方法,描述了VxWorksI/O系统、应用程序以及设备驱动程序间的作用关系;在此基础上,从头文件的定义、设备的初始化、设备的操作、中断的管理等几个方面详细介绍了基于VxWorks I/O系统的A429-PC104板卡驱动程序的开发过程;由A429总线连接的两个计算机终端组成调试的硬件平台,PC机通过网线将驱动程序下载到计算机终端上并对其进行调试,最终两个计算机终端顺利实现了A429通信,调试以后的驱动程序满足开发要求。