杨国科[1]2002年在《先进飞机电气系统汇流条控制器的设计与研制》文中认为汇流条控制器是实现航空电气负载控制与管理自动化的重要组成部分，其主要任务是对飞机电气系统主汇流条进行监测与控制。 论文首先根据系统要求，对汇流条控制器作了比较详细的需求分析，确立了总体方案，将课题划分为ERT(电气远程终端)模块、总线通信模块、I／O模块和电源模块四大部分，然后分别进行设计实现。 论文对新技术、新器件的应用作了大胆的探索。针对I／O模块中需要处理的数字量和模拟量较多的事实，以及多路400Hz信号的实时处理较为繁重的现状，作者采用了现场可编程门阵列(FPGA)加以解决。论文使用硬件描述语言VHDL进行了相关电路的设计，并在XC2S100芯片上得以实现，从而简化了硬件电路，减轻了CPU负担，增强了信号处理的实时性。同时，论文还对ERT模块、总线通信模块进行了比较全面详细的设计。 软件开发以嵌入式实时操作系统作平台，应用程序在此平台上采用C语言与汇编语言的混合编程方式进行设计，提高了系统的可靠性和实时性。
林文[2]2006年在《先进飞机电气系统的综合负载模拟器关键技术研究》文中研究表明先进飞机电气系统的综合负载模拟器是先进飞机配电系统地面试验系统的主要实验设备,主要是为了配合飞机配电系统进行地面实验,与系统终端连接,向终端提供用电负载的数字开关量和模拟量信号,实现实际飞机供用电系统的仿真和飞机负载的模拟,从而配合整个配电系统完成飞机在各个飞行状态下的对各个负载进行控制的实验,飞机的配电系统处理机和终端可以根据实验所采得的数据对配电系统进行检测、调整和完善。 先进飞机电气系统的综合负载模拟器分上位机和下位机两个部分,上位机部分用Visual C++ 6.0工具软件在PC机上设计界面和程序代码,上位机主要完成了操作员的输入界面,系统仿真功能,建立实时数据库,给下位机下传系统负载中各SSPC和EMPC的状态代码;下位机是以DSP为核心处理器而设计的硬件设备,采用FPGA对下位机的I/O进行扩展,通过扫描终端的控制命令信号,根据各SSPC和EMPC的状态反馈终端反馈值,上传终端的控制命令,输出系统各SSPC和各负载的开关信号量和模拟交直流信号。通过软硬件结合方式实现论文中提出的五个关键技术问题。 先进飞机电气系统的综合负载模拟器主要完成的基本功能:1、为系统提供要求的SSPC和负载信号;2、实现对实际系统各负载的控制逻辑、故障逻辑以及反馈各负载的状态信号;3、实现对系统中各汇流条、发电机等一次、二次电源实现手动配置及其状况显示;4、为各信号量建立数据库并详细记录各信号量的变化情况。本论文将先进飞机电气系统的综合负载模拟器进行了详细的分析和说明,并对未来综合负载模拟器的发展提出了自己的观点。
张学强[3]2003年在《先进飞机电气负载管理中心的设计与研制》文中认为电气负载管理中心(ELMC)是实现航空电气负载控制与管理自动化的重要组成部分，其主要任务是通过机载总线接收来自电源系统处理机(PSP)的控制信息，同时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(SSPC)进行监测与控制，并负责把检测并处理完的信息通过机载总线送到电源系统处理机(PSP)。 课题在设计过程中，要求系统不仅要处理包含对实时处理要求较高的400Hz交流信号在内的的多路模拟量信号，还要求系统实现对多达200多路的数字量的管理和控制。因此在系统设计过程中，决定采用DSP控制器和FPGA相结合的硬件平台结构。充分利用了DSP芯片高速的、强大的数据处理能力和FPGA芯片具有的众多I／O口资源且均可以自由编程支配的特点，使系统能较好的完成课题的任务。在此硬件平台的基础上，论文对系统中的各功能模块都进行了比较全面详细的设计。 系统的软件开发是以代码公开的嵌入式实时操作系统μCOS-Ⅱ作为软件平台，将应用程序按各自的功能特点，分为不同的优先级的任务挂接在μCOS-Ⅱ中，通过实时操作系统提供的系统服务来管理各任务模块。为了提高系统的实时性，对各具体任务模块，采用C语言与汇编语言的混合编程方式进行设计。在系统中采用实时操作系统作为软件平台，大大提高了系统整体的可靠性和实时性，同时使系统的整个软件体系具有层次清晰的布局，使软件系统具有了较高的扩展能力。
周舢[4]2006年在《某大型运输机供电系统电气终端及负载的计算机仿真》文中研究指明在先进飞机电气系统中采用分布式配电和负载自动管理技术是当前发展的必然趋势。本文在对先进飞机电气系统结构及功能详细分析的基础上,对电气终端仿真器的功能进行了分析研究,并结合MIL-STD-1553B数据总线的使用,重点论述了终端仿真软件的实现。 本文从应用软件的功能和性能出发,对先进飞机配电系统任务进行了详细划分,并结合Windows消息驱动机制和多线程概念,实现了配电系统中多任务的并发和调度过程;同时,本文根据实时数据库和线程安全类概念,对系统中的大量公用实时数据采用内存数据库管理方式,大大提高了系统运行效率。另外,本文还详细设计了电气终端仿真器系统配置软件,使得仿真软件呈现一定的自动化特性,以适应各种不同的系统架构。 电气终端仿真器仿真软件是在Windows操作系统下采用Visual C++开发,人机界面友好,操作简易。联机调试工作基本完毕,结果表明,系统运行可靠,达到了功能要求,性能良好,具有很好的仿真效果。
马常伟[5]2007年在《先进飞机电气负载管理技术研究》文中进行了进一步梳理采用飞机电气负载自动管理技术是先进飞机配电系统的发展趋势。论文在对飞机电气系统结构及功能分析的基础上，进行了飞机电气负载管理中心(ELMC)详细的分析和研究设计。 电气负载管理中心(ELMC)是实现航空电气负载控制与管理自动化的重要组成部分，是飞机电气系统的枢纽部件，其主要任务是通过机载总线接收来自电源系统处理机(PSP)的控制信息，同时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(SSPC)进行监测与控制，并将检测及处理完的信息通过机载总线送到电源系统处理机(PSP)。 ELMC设计采用DSP控制器和FPGA相结合的硬件平台，充分利用了DSP芯片高速和强大的数据处理能力及FPGA芯片众多I／O资源，且可以自由编程的特点，完成系统实时处理多路模拟量信号和多路的数字量的管理和控制。 系统软件以μC／OS-Ⅱ作为软件平台，将应用程序按各自的功能特点，分为不同的优先级任务，通过μC／OS-Ⅱ实时操作系统提供的系统服务来管理和调度任务模块。系统采用C语言与汇编语言混合编程方法，确保系统的实时性和可靠性，使系统的软件具有模块化、功能化的特点，便于软件调试和扩展。
彭卫东[6]2003年在《先进飞机汇流条控制器研究》文中研究表明本论文在深入研究先进飞机电气系统结构及其功能后，确定采用高可靠性的CAN总线组成分层式总线结构的集散式控制系统。在该系统结构下，对汇流条控制器进行了方案设计，将其划分为六个功能模块：ERT(电气远程终端)模块、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、通信模块和电源模块。 论文详细介绍了汇流条控制器各模块的硬件设计与实现。ERT模块选用TI公司的DSP芯片TMS320LF2407作核心处理器，模拟量经过调理电路后由TMS320LF2407自带的模／数转换器进行转换和处理。由于数字量的路数较多，因此采用了FPGA进行扩展和简单处理，数字量输入通过光电隔离后送给FPGA进行软件滤波，其结果由TMS320LF2407定时读取；TMS320LF2407输出的数字量先送给FPGA，再由FPGA经过光电隔离和功率驱动后去控制机电式功率控制器。通信模块利用TMS320LF2407内部自带的CAN控制器，再外接CAN驱动芯片PCA82C250和高速光耦6N137构成。 应用程序开发以嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ作平台，采用C语言与汇编语言的混合编程方式进行设计，提高了系统的稳定性、可靠性和实时性。软件设计主要包括以下功能模块：接收总线数据、控制EMPC、监控电力汇流条、传送汇流条控制器状态等。 本文还对汇流条控制器的模拟量输入通道、数字量输入通道、数字量输出通道进行了自检测设计，包括硬件BIT设计和软件实现方法。 所设计的汇流条控制器功能完善、性能稳定，并实现了与电源系统处理机的联调，达到了预期的设计目的。
周素莹[7]2003年在《多电飞机电气系统的研究》文中指出多电飞机是下一代先进战斗机的一个重要特征，多电飞机的研究具有重要的意义。作为飞机神经和血管的电气系统，它的质量关系着全机的质量和飞行安全，因此对它的研究是多电飞机研究中的一个关键环节。 本文首先对多电飞机作了全面总结，介绍了多电飞机的概念、关键技术以及国内外研究状况。然后根据多电飞机电气系统的特点，进行了详细的需求分析，确立了总体的设计方案。在此分析的基础上，进行详细的配电布局顶层设计，其中包括汇流条、负载管理中心、配电方式等多方面的内容。并进行了配电布局的容错设计，提出了一种实现系统容错的方法。针对配电系统的总体设计结构，用基于故障树的故障诊断方法进行了系统可靠性分析，以保证多电飞机高可靠性和多余度的要求。 本课题的研究是“十五”预研的开始，对以后整个课题的研究有重要的意义。为以后进行多电飞机电气系统的详细设计和模拟样机的研制打下了坚实的基础。
金静[8]2012年在《飞机电源系统配电技术研究》文中提出先进飞机配电系统采用了电气负载自动管理技术，经固态功率控制器对负载进行控制和保护，是下一代先进飞机配电系统的发展趋势。本文在对飞机电气系统分析的基础上，进行了飞机电源系统研究设计。主要包括电气负载管理中心（ELMC）和固态功率控制器（SSPC）的设计。ELMC设计采用飞思卡尔DSC为控制核心的硬件平台，充分利用了DSC芯片高速和强大的数据处理能力及众多的片内外设资源，完成实时处理多路模拟量信号和多路的数字量的管理和控制。软件以μCOS-II作为软件平台，通过μCOS-II实时操作系统提供的系统服务来管理和调度任务模块，便于软件调试和扩展。SSPC以28V固态功率控制器为例，对直流可编程固态功率控制器的设计和相关技术进行了介绍，对SSPC工作的可靠性和抗干扰性进行了分析和讨论，提出几种抗干扰的策略，并对SSPC的各种工作状态进行了测试验证。本文最后对飞机配电系统进行了模拟试验，通过PC机模拟PSP控制平台对ELMC进行控制，验证了PSP对负载的开关控制，状态查询等关键功能。
赵文珂[9]2006年在《大型飞机电气负载管理中心的设计》文中进行了进一步梳理飞机电气负载管理中心(ELMC)是先进飞机配电系统的重要组成部分,它根据电气系统处理机(PSP)的布局命令和负载供电请求,以及机上负载的当前状况,来控制分布式汇流条转换及固态功率控制器(SSPC),从而保证机上电气负载的供电及提高电源利用率。 通过对大型飞机先进供电系统的分析,对ELMC的结构和功能进行了分析研究,并根据容错供电系统要求,对ELMC提出了性能指标,制订了可行性方案。 设计过程中,在广泛调查了国内外的研究现状基础之上,提出了以PC/104作为设计开发平台的思路,并在该平台上建立了VxWorks实时多任务操作系统开发环境。设计中采用8255进行离散I/O扩展,保证系统中大量数字I/O的实时采集与发布的同时又提高了可维护性及扩展性。软件设计中,根据ELMC的功能要求以及VxWorks的特点,合理划分了应用任务及任务的优先级,利用电气负载方程来综合状态逻辑及发出控制指令,同时利用1553数据总线与PSP实时通讯。 本文在最后分析了所设计的ELMC的性能特点,分析及实验结果表明,ELMC具有很高的实时性、可靠性、容错性及扩展性,实现了飞机配电自动化和负载自动管理。
朱正超[10]2003年在《先进飞机配电终端自动测试装置的研制》文中研究表明为了加快先进飞机配电系统的设计，需要一个既能够仿真系统终端多路负载和汇流条各种工作状态，又能对汇流条进行电能质量监测的实验装置，以便进行地面实验和测试工作。所以作者根据固态功率控制器输入、输出信号仿真多路负载，以及汇流条的电压、电流等在飞机配电系统中的各种工作状况，研制了“先进飞机配电终端自动测试装置”。 论文从本装置的具体实现功能出发，采用自顶向下的设计思想，一方面使用硬件描述语言进行CPLD／FPGA技术开发，完成多路SSPC的多种工作状态的仿真以及配电系统中汇流条的电能质量监测：另一方面利用DSP强大的任务调度能力，完成整个装置各任务间的实时调度；此外DSP强大的通讯能力用来实现它与PC间的通讯，并设计了基于Windows系统的友好的人机交互界面。在设计过程中，使用的关键技术有：使用CPLD仿真多路SSPC多种状态；在对汇流条电能质量的监测过程中采用频率跟踪技术——全数字锁相环；应用FPGA技术使用FFT运算进行谐波分析；通用异步收／发器等技术。 本设计方案中，对汇流条进行电能质量监测，是在参阅国内外大量文献资料的基础上，学习并采用VLSI的设计和管理思想，提出应用FPGA技术使用FFT运算进行谐波分析的方案。此模块可以单独使用，因为系统中FPGA和DSP之间可进行并行、串行两种通讯方式，有利于系统的扩展，方便与其他电力测控系统直接相连。 该装置已完成实验室样机的制作与调试，证明方案设计思想的正确性。经过调试，系统运行正常，可以完成飞机配电系统的地面实验所需的各项任务。
参考文献：
[1]. 先进飞机电气系统汇流条控制器的设计与研制[D]. 杨国科. 西北工业大学. 2002
[2]. 先进飞机电气系统的综合负载模拟器关键技术研究[D]. 林文. 西北工业大学. 2006
[3]. 先进飞机电气负载管理中心的设计与研制[D]. 张学强. 西北工业大学. 2003
[4]. 某大型运输机供电系统电气终端及负载的计算机仿真[D]. 周舢. 西北工业大学. 2006
[5]. 先进飞机电气负载管理技术研究[D]. 马常伟. 西北工业大学. 2007
[6]. 先进飞机汇流条控制器研究[D]. 彭卫东. 西北工业大学. 2003
[7]. 多电飞机电气系统的研究[D]. 周素莹. 西北工业大学. 2003
[8]. 飞机电源系统配电技术研究[D]. 金静. 上海交通大学. 2012
[9]. 大型飞机电气负载管理中心的设计[D]. 赵文珂. 西北工业大学. 2006
[10]. 先进飞机配电终端自动测试装置的研制[D]. 朱正超. 西北工业大学. 2003
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