基于LabVIEW的汇流条功率控制器测试系统设计

汇流条功率控制器(BPCU)是飞机交/直流供电系统的重要组成部分。为了判断BPCU是否满足控制要求,需要模拟飞机交/直流供电系统的各种运行状态,并检测BPCU在相应状态下对供电系统的控制指标是否达到要求。针对这些特点,设计了基于LabVIEW的测试试验系统。系统能同时监测供电系统各汇流条参数值、开关量状态,并且与下位机组成以太网,实现基于TCP协议的自动和手动两种操作方式将多种故障指令发送给下位机,模拟飞机供电系统各种故障状态,并测试各汇流条和接触器的保护、转换时间等与BPCU相关的性能指标,实现了测试实验自动化。调试实验充分说明,本测试系统功能全面、稳定可靠,系统设计方案合理,能够满足测试实验需求。     

蓄电池组容量检测偏差故障分析

蓄电池组是任何运输飞机必须安装的设备,在直升机上,蓄电池组尤其是机上的关键部件,本文针对某型机试飞过程中出现容量检测偏差的情况,通过故障和机理分析,找到故障原因,对充放电控制器进行设计改进,经过试验和试飞验证,改进措施有效,避免了影响直流电源系统的正常工作。     

嵌入式操作系统μC／OS-II在飞机汇流条控制器中的应用研究

以飞机供电系统中自动控制与管理为应用背景。以TMS320LF2407A控制器为核心构建的硬件系统作为硬件平台。对实时嵌入式操作系统μC／OS-II在飞机自动配电系统中的一级配电中心汇流条控制器的应用的关键技术进行了研究．提出了一种新的汇流条控制器系统任务划分机制。同时对确定任务优先级的算法进行了分析．并给出了软件任务划分的原则．以及软件构架。μC／OS-II在毛机汇流条控制器系统中的应用为飞机电源管理系统的综合自动化提供了一种新的发展思路。     

嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ在飞机汇流条控制器中的应用研究

以飞机供电系统中自动控制与管理为应用背景,以TMS320LF2407A控制器为核心构建的硬件系统作为硬件平台,对实时嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ在飞机自动配电系统中的一级配电中心汇流条控制器的应用的关键技术进行了研究,提出了一种新的汇流条控制器系统任务划分机制.同时对确定任务优先级的算法进行了分析,并给出了软件任务划分的原则、以及软件构架.μC/OS-Ⅱ在飞机汇流条控制器系统中的应用为飞机电源管理系统的综合自动化提供了一种新的发展思路.     

基于DSP的直流汇流条控制器的设计与实现

直流汇流条控制器(DCBPCU)在飞机电气系统中处于中心地位。提出了一种基于DSP的直流汇流条控制器的设计与实现;在设计中采用了TI公司的高性能定点运算数字信号处理器TMS320LF2407A为中央处理器;同时成功移植了实时操作系统μC/OS-Ⅱ,并编写了实时任务程序。     

基于DSP飞机配电系统仿真器的研究与设计

本文介绍了飞机配电系统负载仿真器的设计及其实现,主要利用DSP和CPLD来实现路的模拟量、开关量信号输出,其中模拟了实际的SSPC(固态功率控制器)状态、负载电流,以及汇流条电压的情况等.该设计方案的可行性和有效性,已通过实验室原理样机验证.     

直升机执行器故障的双时标容错控制系统设计

针对直升机的执行器故障,本文提出了一种基于双时标模型的自适应容错控制方法.根据直升机的不同状态变量响应时间不同的特点和时标分离理论,将直升机模型划分为快速(姿态动力学)和慢速(平移动力学)两种时标模型.反步控制方法和逆动力学控制方法分别被用于进行快慢两种模型控制器的设计,并在控制过程中采用了不同的控制周期.在双时标模型中,引入了执行器效率因子(actuator effectiveness factors,AEFs)用于表示执行器的健康情况.利用无色卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)对AEFs进行了在线估计,估计结果用于快速和慢速模型控制器的自适应重构.仿真结果表明,该自适应容错控制方法,能够有效的消除执行器故障(包括常值和时变故障)对直升机飞行性能的影响,并取得良好的控制效果.     

先进飞机电气系统远程终端的研制

远程终端(RT)是先进飞机电气系统的重要组成部分,其主要任务是对主交流、主直流汇流条和机电式功率控制器(EMPC)进行临测和控制;RT以PC104模块作为核心处理器,软件上引入嵌入式实时多任务操作系统VxWorks为软件平台,在硬件设计中,文中将RT划分为电源模块、模拟量械块和数字量输入输出模块等;并通过对远程终端的仿真与实验,很好地满足了先进飞机电源的控制与管理要求.     

直升机交流电源系统电压跳动故障分析

交流电源系统作为直升机主电源系统的一种,其重要性毋庸置疑。本文针对直升机交流电源系统飞行过程中电压跳动故障,使用故障树的方法对故障进行定位,并进行故障机理分析找出电压跳动原因,提出有效改进措施,规避后续飞行过程中出现类似问题。     

先进飞机自动配电系统的设计基础研究

电气负载管理中心是实现航空电气负载控制和管理自动化的重要组成部分,其主要任务是通过机载总线和供电系统处理机交换控制和状态信息,以实现对先进飞机二次配电中心的分布式电力汇流条和固态功率控制器的监测与控制;文章根据电气负载管理中心的功能需求与VxWorks的内在需求,在硬件上进行模块设计,在软件上划分了应用任务并分配了任务优先级,此系统可以大大提高飞机配电系统的可靠性和可维护性.     

某型直升机交流发电机差动误保护故障分析

针对某型机交流发电机控制器随直升机飞行时发生的差动保护故障,阐述了交流发电系统差动保护的原理,分析了此次差动保护故障的故障机理,并进行了验证。在此基础上,提出改进交流发电机控制器电路的设计方案。经试验表明,改进方案可有效避免由差动信号被外界干扰导致的差动保护故障。     

基于Dubins曲线的无人直升机轨迹规划

为提高无人直升机的控制性能,提出了一种基于Dubins曲线的轨迹规划算法,并对其各个部分的实现进行了研究和设计。该算法利用Dubins曲线原理对定点飞行任务的两点或者多点目标进行分析计算,寻找出一条最短的飞行路径,从而提高了飞行效率。根据无人直升机系统多变量、非线性和强耦合的特点,采用串级PID方法设计了飞行控制器,该控制器能够修正无人直升机的姿态和位置,从而提高了轨迹规划的稳定性和准确性。最后,以某小型无人直升机为实验平台表明了该轨迹规划算法和控制器的可行性。     

三自由度直升机多模型LQR控制器设计

通过对三自由度直升机模型实验系统的总体分析,引入了多模型切换思想,建立了多模型LQR控制器。针对多模型LQR控制器将数学模型以高度角和俯仰角两个角度为变量建立多模型集合,运用Matlab搭建仿真对控制器进行仿真实验,并通过直升机高度角、俯仰角和旋转角的跟踪准确性、快速性以及超调量大小等控制指标,直接地度量控制器控制效果的好坏,将控制效果最优的多模型LQR控制器应用于直升机实物模型之上,运用Matlab中的实时工作空间（RTW）和Quanser公司专用控制软件Wincon实现对直升机实物的实时控制,控制效果良好。     

接触器主触点不断开故障分析及改进

接触器是供配电系统中常用的一种可控型电气元器件,适用于快速切断和接通大容量电气负载的场合。本文针对某型直升机供配电系统中存在的接触器主触点不断开故障,通过对接触器所存在问题进行分析,定位了故障原因,并提出对应的改进措施,为后续接触器的质量提升工作提供参考,可减少此类故障的发生概率。     

直升机的TSK模糊控制

针对直升机动力学为非线性的特点,且存在不确定因数和状态变化,利用线性控制很难得到好的控制结果,提出利用TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊系统控制小模型直升机.所设计的TSK模糊控制器是一个基于TSK模糊模型的非线性控制器,能保证闭环控制系统的稳定性.直升机数学模型中线性部分设计状态反馈控制器非线性部分先求TSK模糊模型,然后设计TSK模糊控制器.仿真和实验结果表明,所设计的TSK模糊控制器比线性控制器对直升机控制具有良好的动态响应和稳定性,是一种非常有效的控制方法.     

第二十届测试与故障诊断技术研讨会会议报道之三

北京航天测控技术有限公司伊大伟高级工程师:直升机旋翼系统失效机理与故障模式分析的故障预测与健康管理方法直升机旋翼系统由大量动部件组成,为单一通道无备份且所处工作环境复杂,是确保直升机可靠性和安全性的重要系统。现有的旋翼     

旋翼转速信号系统自转下滑状态故障研究

主要论述了某直升机旋翼转速信号系统在模拟自转下滑状态过程中出现的旋翼转速低误告警故障,并对故障原因进行了分析,通过改进旋翼转速信号处理器的采集门限电压值,有效地解决了旋翼转速信号系统误报警问题,改进后产品经过了地面试验和试飞验证,保证旋翼转速信号系统工作正常。     

三维非线性发电机提取功率计算研究

直升机上安装的直流发电机为全机用电负载供电,直流发电机是通过发动机燃气涡轮驱动的.长期以来,在计算发动机功率限制时,一直忽略发电机提取功率的计算,采用保守的方式计算发动机的功率限制,不能充分发挥发动机功率特性.本文通过对发电机厂家提供的试验台试验数据资料的分析,研究并计算出符合发电机提取功率的数学模型,可以实时计算直升机不同工作状态发电机从发动机燃气涡轮提取的机械功率,对其它直升机计算发电机提取功率具有重要的借鉴意义.     

直升机负载管理中心配电保护后无法操作故障分析

自动配电系统是目前直升机配电系统中常用的一种配电方式。本文针对直升机交流电源系统转电过程中,综合射频交流产生大电流诱发自动配电系统中后负载管理中心短路保护后,无法操作的故障,使用故障树的方法分析定位,并进行故障机理分析找出无法操作原因,提出有效改进措施,提高自动配电系统可靠性,对类似问题提供解决思路。     

某型直升机交流发电系统相间短路故障分析

针对某型机交流发电机控制器随直升机飞行时发生的相间短路故障,使用故障树的方法进行了故障定位,分析了此次相间短路故障的故障机理并通过元器件失效分析进行了验证。在此基础上提出了改进措施。经试验表明,改进方案可有效避免在恶劣环境下由爬电现象引起的相间短路故障。