航空發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)采集器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著航空電子技術(shù)的不斷發(fā)展，在對(duì)飛機(jī)處理信息能力要求提高的同時(shí)，對(duì)其整體性能與操控性也提出了更高的要求。發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)采集顯示系統(tǒng)是航空電子系統(tǒng)的重要組成部分，由發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)采集器與座艙顯示系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。目前國內(nèi)作戰(zhàn)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)座艙顯示系統(tǒng)較多采用電磁式、機(jī)械式、機(jī)電伺服式的模擬組合儀表，直接接收傳感器輸出的模擬量信號(hào)，其顯示精度低、可靠性差、體積大，布局凌亂，不能與其他數(shù)字航電設(shè)備通訊，一定程度上制約飛機(jī)的操控性能。
　　 本課

2、題設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)采集器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋槳磁電機(jī)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)及告警系統(tǒng)傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行采集與處理，并通過標(biāo)準(zhǔn)RS-422接口與座艙數(shù)字綜合顯示系統(tǒng)、機(jī)身綜合處理機(jī)和機(jī)載備份設(shè)備進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)采樣結(jié)果的顯示，為飛機(jī)空中安全飛行提供數(shù)據(jù)支持并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。
　　 系統(tǒng)硬件采用DSP+FPGA結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)功能劃分為信號(hào)調(diào)理模塊和信號(hào)采集模塊。信號(hào)調(diào)理模塊中針對(duì)18路模擬量信

3、號(hào)、2路頻率量信號(hào)和2路開關(guān)量信號(hào)的特性設(shè)計(jì)了相關(guān)信號(hào)調(diào)理電路，通過對(duì)被采樣信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、整形、電壓轉(zhuǎn)換等處理，使信號(hào)滿足系統(tǒng)采樣要求。
　　 信號(hào)采集模塊以TI公司的TMS320F2812數(shù)字信號(hào)處理芯片為核心，選用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS8364和異步通信單元TL16C554對(duì)AD采樣電路與通信電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。在分析頻率量信號(hào)干擾產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，以Altera公司的EP1C6Q240型號(hào)FPGA為協(xié)處理器，對(duì)頻率量信號(hào)中存在

4、的窄脈沖干擾信號(hào)采用信號(hào)同步法與計(jì)時(shí)法實(shí)現(xiàn)干擾信號(hào)的檢測(cè)并予以濾除，從而保證了頻率量信號(hào)采集的準(zhǔn)確性。同時(shí)利用FPGA實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS8364和異步通信單元TL16C554的控制邏輯，輔助DSP完成多路模擬量的采集與數(shù)據(jù)通信，簡化DSP與AD采樣電路、通信電路的接口。
　　 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中分析了系統(tǒng)軟件工作流程，完成了DSP主程序、驅(qū)動(dòng)程序、應(yīng)用程序與中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)上電引導(dǎo)、系統(tǒng)資源初始配置、系統(tǒng)上電自檢與周期