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。     

CUDA并行程序的内存访问优化技术研究

对统一计算设备架构CUDA技术进行了研究,分析了CUDA体系结构及其内存访问机制的显著特点,总结了CUDA并行程序常见的内存访问问题,针对全局内存的非对齐访问和共享内存的访问冲突,提出了相应的内存访问优化策略;最后,利用直方图均衡算法对此优化技术进行了测试,对比了优化前后的程序执行时间;实验结果表明,利用此优化技术可以大大缩短CUDA程序的执行时间,并且图像像素越大,优化效果越好。     

转子系统早期碰摩故障特征提取方法研究

航空发动机转子系统是发动机的核心部件,针对发动机转子系统早期碰摩故障难以检测的特点,通过对碰摩机理分析及早期故障特征的研究,提出了基于小波变换对原始信号降噪和虚拟仪器对转子系统振动数据采集相结合的方法,对转子系统早期碰摩故障特征进行提取,并在转子试验台上进行了实验验证。结果表明,采用LabVIEW程序采集转子系统振动数据并存储,然后应用小波变换进行数据分析和处理,能够对转子早期碰摩故障特征进行有效地提取。     

齿轮系统噪声预估及声诊断方法研究

通过对正常齿轮系统和故障齿轮系统振动信号的试验测试,提取了正常与故障齿轮的信号特征,以声学理论为基础,在系统运转的情况下分别在时域和频域对系统振动所产生的声压进行了模拟计算,并对正常情况、齿根裂纹故障情况(深度为3mm和5mm)、分度圆裂纹故障(深度为2mm和4mm)及齿面磨损情况下齿轮系统的辐射声压进行了比较分析,并与试验结果进行了对比验证。结果表明,利用声诊断方法不仅可以较好地对几种典型故障(类型,大小)进行初步定征和识别,在故障诊断领域有良好的应用前景,而且可以降低声压级测量的成本,有效避免环境噪声的影响。     

基于信令降频码方法的信令寻径式光纤交换机的研究

信令寻径式高速光纤交换机需要使用大量"串/并"转换器件提取信令来实现对信道的控制,这使得交换机的底板面积十分庞大,无法检测BGA封装焊接质量;针对以上问题,提出了一种使用特殊的降频码对信令进行编码,成倍地降低信令的频率,采用普通的FPGA器件即可提取信令,取代了大量占线的"串/并"转换器件,减少了PCB面积和降低了成本;并在此基础上给出了高速光纤交换机的解决方案;目前,基于信令降频码方法的信令寻径式光纤交换机已经调试成功,性能稳定,运行状态良好。     

基于图像检测的发动机缸体探伤系统设计及应用

为了实现某型号航空发动机缸体的自动化检测,设计了一套全自动荧光磁粉探伤系统。介绍了系统的结构和实现方式、重点介绍了图像采集和图像处理部分,系统采用Laplacian算子对原始图像进行锐化处理,然后采用Prewitt算子进行边缘提取,最后采用面积和周长两个物理量作为判断产品合格与否的特征值;实际测量显示,系统的测量精度可达0.01 mm,满足发动机缸体检测的要求。     

改进的激光陀螺热致零偏补偿算法研究

针对现有的激光陀螺热致零偏补偿方法在精度方面存在不足的问题,设计了一种在神经网络基础上改进的热致零偏补偿算法,利用神经网络求取更加准确的热拟合系数,从而有效抑制热致零偏对激光陀螺的影响;文中建立了两种激光陀螺的温度补偿模型:常规零偏温度补偿简化模型和一种改进的神经网络模型,并根据建立的两种模型进行了仿真研究;通过与常规的零偏补偿方法的仿真结果比较可知,改进的热致零偏算法在精度上有了显著的提高,具有良好的工程使用价值。     

基于TDOA技术的自适应定位系统研究

分析了现有基于TDOA测距技术的无线传感器网络定位系统;针对因锚节点移动而造成的锚节点位置信息失效问题,提出锚节点自适应状态转换机制,即时更新锚节点的位置信息;并针对由于可用锚节点数量不足而造成的非三边定位问题,给出了基于邻居锚节点位置信息的解决方法;最后在Cricket室内定位系统中引入并实现了方案,实验证明该方案可以有效地解决此类问题,具有一定的应用意义。     

某型飞机发电机控制器智能测试台的研制

研究一种对飞机发电机控制器(GCU)的智能测试方法;整个系统通过51系列单片机实现对GCU过压/欠压,过频/欠频,差分保护等17个项目的自动测试工作;单片机在对多个测试项目启控点控制的同时,也对电压,频率,时延等检测信号进行传输和处理;通过计算机对单片机发出测试控制信号和接受单片机上传的测试结果数据,保存测试报告;实践证明,通过该方案设计的GCU智能测试系统满足GCU元件维修维护手册(CMM)的要求,这种测试方法是切实可行的。     

超高速水下航行器航向控制研究

超高速水下航行器在水下航行时,表面大部分被超空泡所包覆,其运动特性发生显著变化,使得其工况变得更为复杂、控制难度加大;通过分析它的运动特点,建立了系统模型方程,并提出把空化器作为控制面,通过操纵其舵角改变量来控制航行器航向;最后运用PI极限舵控制算法进行仿真分析,结果表明此控制方法简单易实现,产生的偏差小,同时还提高了系统的响应速度,较好地满足了系统要求,分析结论可为超高速水下航行器控制系统设计提供参考。