三余度飞控系统余度管理算法设计与实现

利用余度技术可以很好提高飞行控制计算机系统的可靠性和容错能力;余度设计的的故障容错能力主要是通过系统的余度管理来实现的;在对余度管理算法进行了深入研究的前提下,结合嵌入式实时操作系统VxWorks的特点,详细描述了三余度飞控计算机系统余度管理算法的设计流程,采用这样的设计使得系统结构紧凑,大大提高了系统的实时性和安全性要求.     

三余度飞控计算机关键技术研究及工程实现

针对小型飞行器飞控计算机可靠性指标要求,介绍了运用余度技术提高其可靠性与容错能力的方法,提出了采用三余度技术保证飞控计算机可靠性的设计方案,通过选择合适的冗余模式,建立了三余度飞控计算机的架构模型,经过详细分析与研究各模块结构,给出了余度策略、同步算法、表决面选取等关键技术工程实现的硬件电路与软件流程,仿真验证与试验结果表明,该方案设计合理,不仅较好地完成了飞控计算机的余度管理任务,而且有效地保证了系统的可靠性与容错能力。     

飞控系统余度管理算法在VxWorks中的实现

利用余度技术可以大大提高飞行控制计算机系统的可靠性和容错能力,余度设计的关键技术就是余度管理策略和方法,系统的故障容错能力主要是通过系统的余度管理来实现的。在有效的余度管理算法研究的前提下,结合嵌入式实时操作系统VxWorks的特点,详细描述了二余度飞控计算机系统余度管理算法在VxWorks中的调度策略。给出了设计流程和操作过程。采用这样的设计使得系统结构紧凑,提高了系统的实时性和安全性要求。     

基于PC104的三余度飞控计算机同步算法的设计与实现

介绍了基于PC104下的飞控计算机的余度管理软件的同步算法.重点分析了同步算法的硬件连接方法以及软件算法的实现过程.该同步算法提高了系统的可靠性,为余度管理软件的实现提供了基础保障.     

民机飞控计算机余度设计及可靠性分析

为了确保飞行控制系统的任务可靠性和安全可靠性,国外先进民机飞行控制计算机均采用余度技术。非相似余度技术采用完全不同的硬件和软件组成余度通道,产生和监控飞行控制信号,可避免多通道余度系统共性故障的产生,达到较高的可靠性。文中针对非相似余度设计技术,深入研究波音和空客飞机飞控计算机的余度技术,分析其飞控系统的可靠性,再根据我国的技术实力和研发能力,提出了我国民机飞控计算机余度设计的一种方案,并且用可靠性理论进行了验证。     

小型无人机双余度飞控系统设计

针对小型无人机长航时条件下安全飞行时的可靠性需求,对双余度飞控系统进行了研究。充分利用近年来电子、总线、传感器和软件等领域的技术进步,通过选取具有高可靠双核锁步技术的TI公司的Hercules系列处理器RM57Lx,采用全交叉自检架构,通过选取成熟且可靠的外围传感器,设计并实现了一种主备式热备份双余度飞控系统,分析了所设计的双余度系统的工作方式,计算获取了该系统的基本可靠性。与传统的多余度飞控系统相比,该系统具有体积小、质量轻、结构简单、成本较低的特点。通过地面系统综合试验以及飞行验证,证明了其高可靠的性能。     

基于SCADE的无人机三余度飞控系统设计及实现

利用一种嵌入式软件开发的新方法--嵌入式代码自动生成软件SACDE研究了无人机三余度飞控系统的开发.通过与传统三余度飞控系统开发方法进行了对比,说明了使用SCADE开发的无人机三余度飞控系统具有成本低、周期短、安全性高、交互界面友好等优点,并在很大程度上实现了该软件开发的自动化.     

三余度飞控计算机交叉数据链系统设计

工程上采用余度技术是提高系统可靠性和安全性的重要手段,结合工程实践需要介绍了一种新型的三余度交叉数据链的设计思路与方法.首先,描述了系统结构和工作原理,然后,重点讲述了三余度系统在VxWorks环境下,进行通信的设计要点.该软硬件系统能有效地提高安全性和可靠性,并有良好的实时性和实用性的特点.     

余度系统中的动态同步和表决控制

在多通道余度系统的研究和应用中,同步问题是整个余度系统正确运行的基本保证。基于多交叉通道模型和同步时间的静态分配策略,提出动态时间容错方法。针对该方法,设计基于时间容错的动态表决控制算法,实现多通道系统中的动态同步。给出动态同步表决控制逻辑,用于控制表决时间并监测表决数据。理论分析和实验结果表明,时间容错的动态表决控制算法扩展了任务处理的时间窗口,与静态同步算法相比,可有效降低通道故障率,提高对瞬时干扰的抵御能力以及余度系统的可靠性。     

基于智能解析余度的容错飞控系统设计

常规的解析余度容错方法容易受到不确定因素和随机干扰的影响,本文以飞行控制系统为研究对象,提出基于智能解析余度的容错飞行控制系统设计方案,使用径向基神经网络的在线学习和全局逼近的性能,建立飞行控制系统传感器之间的解析余度关系,利用不相同传感器之间的解析关系进行残差分析从而进行传感器的故障隔离与信号重构.这样有效地抑制了测量噪声和模型不确定性.应用某型飞机进行仿真,实现了传感器的在线故障隔离与重构,验证了该方法的有效性.     

非相似三余度飞控计算机设计和可靠性分析

飞控计算机的可靠性直接影响到飞机的生存能力.为避免飞控计算机产生共性故障,增强飞控计算机系统的安全性和稳定性,研究了非相似三余度飞控计算机系统结构,应用广义随机Petri网建立该系统的故障模型,利用马尔可夫链来计算和分析该系统的可靠性,并与非相似双余度飞控计算机的可靠性进行比较,通过结果分析来验证该研究方案的可行性.     

无人机嵌入式飞行控制系统软件设计方法

目前,小型无人机飞行控制多采用前后台系统实现;针对前后台系统功能简单,实时性差等缺点,在μC/OS-- Ⅱ操作系统下,对以ARM处理器为核心的嵌入式小型无人机飞行控制系统软件进行了完整设计;首先阐述了系统的基本原理并引入实时内核,接着对系统任务进行了划分,并对任务的调度管理和通信机制给出了详细设计和分析,最后通过地面测试和试飞实验对所设计的系统软件进行了验证;结果表明,该系统软件符合飞控系统设计要求.     

基于组件的飞行控制系统软件设计方法

该文分析了无人直升机飞行控制系统软件实现要求。提出基于组件的程序设计方法开发此类软件,充分考虑模块的重用性,以组件为核心,每一组件单独开发与测试,然后按照一定的集成规则,分层、渐进地开发整个系统。组件之间的通信通过事件机制来实现,使得子系统之间的耦合减小,并且增加了系统的可靠性、灵活性和重用性。最后开发了飞行控制系统设计中的模型、参考模型和逆模型组件,并进行了仿真验证,结果表明这种设计方法将大大简化复杂控制系统的软件设计,方便系统软件的工程实现。     

基于ALQ方法的飞行姿态控制系统设计

研究飞机稳定性控制优化问题,由于飞行高度和环境的变化,系统控制器性能不能满足系统的要求。为了克服常规最优控制中模型参数和外界干扰对控制器性能的影响,提出了一种应用自适应线性二次型(Adaptive Linear Quadratic,ALQ)方法的飞机纵向控制律设计技术,首先通过自适应机制实时辨识控制系统参数,辨识的参数应用于最优线性二次型的建模设计控制中,通过在线自适应的调整控制律参数,达到了理想的控制效果,仿真验证表明在存在外部扰动和建模误差时,改进算法比传统的LQ方法具有更好的鲁棒性和稳定性,可为优化设计提供参考。     

三冗余PLC在压缩机防喘振控制中的应用研究

针对压缩机控制需要很高的安全性和可靠性,采用三冗余可编程控制器作为基本控制单元,实现了离心压缩机的防喘振控制.以中国石化九江分公司延迟焦化装置富气压缩机控制系统为具体应用案例,介绍了Trident系统的基本软硬件配置、三冗余原理和三参数动态防喘振控制算法;论述了离心压缩机防喘振控制的原理和实现方法,分析了以TS3000系统实现压缩机防喘振的实现方式.实际应用表明,系统以其优良的特性,在实际工业生产中取得了良好的应用效果.     

一种飞控系统健康管理专家系统的设计

针对飞控系统的异常现象故障诊断问题,利用专家系统智能诊断的方法,设计了一种基于专家系统的飞控系统健康管理系统.采取结合专家经验和故障树的方法,解决专家系统建立过程中的关键技术,并采用面向对象的编程方式实现了飞控系统的异常现象故障诊断,诊断表明:所设计的系统诊断快速、正确,操作简易.     

滑翔弹一体化实时半实物仿真平台设计

针对滑翔弹飞行控制系统半实物仿真平台研制中的两个关键问题——仿真实时性与一体化建模,建立了一套基于Windows操作系统的半实物仿真平台,开展了在较低成本的工业控制计算机上实现高效、实时的飞控系统半实物仿真研究。文中采取了Real Time Extension(RTX)插件扩展系统实时性的方案,既满足了仿真平台1ms精确定时的要求,又大幅降低仿真平台的成本;结合Simulink软件高效、安全的基于模型设计的解决方案,建立了扩展实时Windows系统下自动生成代码与手工代码混合编程的方法,重点解决了一体化建模方案在实时平台中的集成问题,并进行了仿真平台实时性能测试。最后完成了发射高度为海拔4800 m.初始速度为202 m/s以及不同误差组合条件下的滑翔弹半实物仿真试验,整个飞行过程中侧滑角都稳定在-3度与3度之间,满足飞控系统稳定裕度要求。     

ControlNet冗余网络控制系统的设计与优化

通过分析ControlNet网络的原理,采用ControlLogix 5561控制器设计了一套ControlNet冗余网络控制系统;同时,总结ControlNet的工程优化方法,对设计的控制系统网络进行了优化,并对优化结果进行了分析.结果表明,优化后的网络更新时间NuT更短,对Con-trolNet网络冗余网络控制系统的设计和优化具有一定的参考价值.