本文關(guān)鍵詞：電控旋翼控制系統(tǒng)余度設(shè)計(jì)技術(shù)研究

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【摘要】：電控旋翼是一種新型旋翼操縱系統(tǒng),具有諸多優(yōu)點(diǎn),代表了新一代旋翼的發(fā)展方向。然而,作為直升機(jī)最核心的部件,電控旋翼用電氣系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的機(jī)械操縱線系,其可靠性問(wèn)題必須高度重視,否則將危及飛行安全。本文以課題組建立的模型電控旋翼系統(tǒng)為對(duì)象,借鑒飛控系統(tǒng)的余度設(shè)計(jì)技術(shù),對(duì)電控旋翼的余度技術(shù)進(jìn)行了研究。本文研究包括以下內(nèi)容:(1)基于對(duì)國(guó)外典型飛控系統(tǒng)余度技術(shù)的分析,結(jié)合模型電控旋翼系統(tǒng)的實(shí)際情況,提出了一種基于FPGA仲裁機(jī)制的相似二余度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,并對(duì)該方案的可靠度進(jìn)行了初步分析。(2)針對(duì)模型電控旋翼系統(tǒng)的傳感器部分,提出了一套傳感器數(shù)據(jù)表決融合硬件設(shè)計(jì)方案及數(shù)據(jù)融合策略,并基于LMS方法引入預(yù)測(cè)值對(duì)數(shù)據(jù)融合策略進(jìn)行了改進(jìn)。通過(guò)仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)后數(shù)據(jù)融合策略的正確性以及感器數(shù)據(jù)表決融合硬件設(shè)計(jì)方案的有效性。(3)針對(duì)模型電控旋翼系統(tǒng)的控制器部分,基于C6747 DSP對(duì)控制器的任務(wù)功能模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括任務(wù)同步、單元自檢等模塊,并對(duì)DSP的各個(gè)功能模塊進(jìn)行了測(cè)試。進(jìn)一步基于FPGA設(shè)計(jì)了控制器監(jiān)控、故障檢測(cè)仲裁、輸出通道切換等余度管理功能模塊,并對(duì)各模塊進(jìn)行了測(cè)試。最終驗(yàn)證了本文所提出的基于FPGA仲裁機(jī)制的相似二余度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案用于模型電控旋翼的可行性。
【關(guān)鍵詞】：電控旋翼 相似余度 仲裁機(jī)制 數(shù)據(jù)融合 故障檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V249.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 注釋表10-11
• 縮略詞11-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 課題研究背景及意義12-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 電控旋翼余度技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 余度飛控計(jì)算機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及其在無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域的應(yīng)用15-16
• 1.2.3 余度技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)16-17
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.3.2 本文內(nèi)容安排18-19
• 第二章 電控旋翼余度控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 余度技術(shù)19-23
• 2.2.1 余度系統(tǒng)的工作模式19-21
• 2.2.2 余度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)配置21-23
• 2.2.3 余度系統(tǒng)的管理策略23
• 2.3 電控旋翼余度控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)23-27
• 2.3.1“蒼鷺”無(wú)人機(jī)的余度飛行控制系統(tǒng)24-25
• 2.3.2 電控旋翼余度控制系統(tǒng)25-27
• 2.4 電控旋翼余度控制系統(tǒng)可靠性評(píng)估27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第三章 傳感器數(shù)據(jù)表決融合設(shè)計(jì)30-48
• 3.1 引言30
• 3.2 傳感器數(shù)據(jù)表決融合設(shè)計(jì)30-39
• 3.2.1 電控旋翼傳感器信息30-31
• 3.2.2 傳感器數(shù)據(jù)表決融合算法31-39
• 3.3 傳感器數(shù)據(jù)表決融合系統(tǒng)的試驗(yàn)研究39-47
• 3.3.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)39-40
• 3.3.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備40-45
• 3.3.2.1 霍爾傳感器標(biāo)定與有效段數(shù)據(jù)擬合40-42
• 3.3.2.2 切換電路及上位機(jī)控制軟件的設(shè)計(jì)42-45
• 3.3.3 傳統(tǒng)策略下傳感器數(shù)據(jù)的融合試驗(yàn)45-46
• 3.3.4 改進(jìn)策略下傳感器數(shù)據(jù)的融合46-47
• 3.3.5 試驗(yàn)結(jié)論47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 功能任務(wù)與余度管理軟件設(shè)計(jì)48-64
• 4.1 引言48
• 4.2 控制器功能與任務(wù)軟件設(shè)計(jì)48-54
• 4.2.1 DSP任務(wù)功能模塊49-51
• 4.2.2 DSP余度功能模塊51-54
• 4.3 DSP控制器功能測(cè)試54-57
• 4.4 仲裁單元的余度管理設(shè)計(jì)57-61
• 4.4.1 余度管理功能57-61
• 4.4.2 切換電路模塊61
• 4.5 余度管理單元功能測(cè)試61-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 第五章 總結(jié)與展望64-65
• 5.1 本文研究工作總結(jié)64
• 5.2 后續(xù)工作展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69
• 學(xué)術(shù)論文69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1044122