本文關(guān)鍵詞：新型飛機(jī)遠(yuǎn)程配電系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 遠(yuǎn)程配電系統(tǒng) 匯流條功率控制器 CAN總線 固態(tài)功率控制器

【摘要】：新型飛機(jī)正朝著多電化、全電化的方向發(fā)展,這樣勢必會增加機(jī)載用電設(shè)備的數(shù)量,因此設(shè)計開發(fā)合理高效的飛機(jī)遠(yuǎn)程配電系統(tǒng)是多電飛機(jī)的重點(diǎn)研究項目。本文重點(diǎn)研究了新型飛機(jī)配電系統(tǒng)所使用的總線技術(shù)、固態(tài)配電技術(shù)以及匯流條功率控制器的設(shè)計方法。匯流條功率控制器BPCU的設(shè)計采用以意法半導(dǎo)體STM32為控制核心的硬件平臺,以滿足控制器對大量數(shù)據(jù)實(shí)時處理的需求;介紹了CAN總線通信的基本原理,設(shè)計了CAN總線通信部分的硬件電路和軟件程序;軟件使用嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-II,將任務(wù)分成幾個相對獨(dú)立的應(yīng)用任務(wù)模塊,便于軟件編程和功能擴(kuò)展,通過μC/OS-II提供的信號量、郵箱和消息隊列等系統(tǒng)服務(wù)協(xié)調(diào)管理各個應(yīng)用任務(wù)模塊。以直流固態(tài)功率控制器SSPC為例,分析了固態(tài)功率控制器的工作原理和關(guān)鍵技術(shù),包括負(fù)載狀態(tài)檢測電路設(shè)計、模擬量調(diào)理電路設(shè)計、短路保護(hù)技術(shù)、反延時保護(hù)電路設(shè)計等。使用SABER軟件搭建直流固態(tài)功率控制器仿真模型,模擬控制電氣負(fù)載的情況,從理論上驗證了模型的正確性。在仿真實(shí)驗的基礎(chǔ)上,從功率開關(guān)模塊、驅(qū)動控制和保護(hù)模塊、模擬量采樣模塊和反延時過流保護(hù)模塊等幾個方面設(shè)計了交直流SSPC。本文最后設(shè)計了遠(yuǎn)程配電組件RPDU、跳開關(guān)顯示控制組件CBIC和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器RDC,通過總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了各組件之間的通信。
【關(guān)鍵詞】：遠(yuǎn)程配電系統(tǒng) 匯流條功率控制器 CAN總線 固態(tài)功率控制器
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 選題背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排13-15
• 1.3.1 論文內(nèi)容13-14
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)14-15
• 第二章 匯流條功率控制器功能及硬件設(shè)計15-20
• 2.1 匯流條功率控制器介紹15-16
• 2.2 BPCU在自動配電系統(tǒng)中的作用16
• 2.3 BPCU需求分析16-18
• 2.3.1 BPCU的功能分析17-18
• 2.3.2 飛機(jī)電氣負(fù)載的數(shù)量分析18
• 2.4 BPCU硬件模塊設(shè)計18-19
• 2.4.1 核心控制器選型18
• 2.4.2 BPCU硬件模塊總體設(shè)計18-19
• 2.5 本章小結(jié)19-20
• 第三章 CAN總線的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)20-27
• 3.1 CAN總線介紹20
• 3.2 CAN總線在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用20-21
• 3.3 CAN總線通信的實(shí)現(xiàn)21-23
• 3.3.1 CAN節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)21-22
• 3.3.2 STM32的CAN控制器22
• 3.3.3 CAN總線接口電路的設(shè)計22-23
• 3.3.4 CAN數(shù)據(jù)幀格式23
• 3.4 CAN通信的軟件設(shè)計23-25
• 3.4.1 CAN總線初始化配置23-24
• 3.4.2 CAN總線發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)24-25
• 3.4.3 CAN節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的監(jiān)測25
• 3.5 CAN總線作為應(yīng)用任務(wù)的實(shí)現(xiàn)25-26
• 3.5.1 系統(tǒng)主程序的設(shè)計25-26
• 3.5.2 CAN通信任務(wù)設(shè)計26
• 3.6 本章小結(jié)26-27
• 第四章 匯流條功率控制器軟件設(shè)計27-34
• 4.1 BPCU軟件體系結(jié)構(gòu)27
• 4.2 執(zhí)行軟件的分析和設(shè)計27-29
• 4.2.1 實(shí)時操作系統(tǒng)簡介27-28
• 4.2.2 μC/OS-II實(shí)時操作系統(tǒng)28
• 4.2.3 操作系統(tǒng)μC/OS-II在STM32上的移植28-29
• 4.3 系統(tǒng)應(yīng)用軟件的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)29-30
• 4.3.1 系統(tǒng)應(yīng)用任務(wù)的劃分29
• 4.3.2 軟件系統(tǒng)層次圖29-30
• 4.4 系統(tǒng)主程序設(shè)計30-32
• 4.4.1 系統(tǒng)主程序流程30-31
• 4.4.2 系統(tǒng)主函數(shù)結(jié)構(gòu)31-32
• 4.5 系統(tǒng)主中斷設(shè)計32-33
• 4.5.1 系統(tǒng)中斷流程圖32-33
• 4.5.2 系統(tǒng)中斷服務(wù)函數(shù)的結(jié)構(gòu)33
• 4.6 本章小結(jié)33-34
• 第五章 固態(tài)配電技術(shù)的設(shè)計和驗證34-52
• 5.1 直流固態(tài)功率控制器的設(shè)計34-41
• 5.1.1 驅(qū)動電路設(shè)計34-35
• 5.1.2 狀態(tài)鎖存與時序控制電路設(shè)計35-36
• 5.1.3 反延時保護(hù)電路設(shè)計36-38
• 5.1.4 可編程反時限電路設(shè)計38-39
• 5.1.5 檢測閾值的設(shè)定39-40
• 5.1.6 負(fù)載狀態(tài)檢測電路研究40-41
• 5.2 直流固態(tài)功率控制器的仿真和實(shí)現(xiàn)41-44
• 5.2.1 仿真軟件SABER介紹41
• 5.2.2 MOS管的開通與關(guān)斷仿真41
• 5.2.3 檢測及調(diào)理電路輸出電壓的仿真41-42
• 5.2.4 反延時電路輸出仿真42-43
• 5.2.5 直流固態(tài)功率控制器的實(shí)現(xiàn)43-44
• 5.3 交流固態(tài)功率控制器的設(shè)計44-51
• 5.3.1 交流固態(tài)功率控制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理44-45
• 5.3.2 功率開關(guān)模塊及其驅(qū)動電路45
• 5.3.3 交流電壓檢測電路設(shè)計45-46
• 5.3.4 交流電流檢測電路設(shè)計46-47
• 5.3.5 交流頻率采樣模塊電路設(shè)計47-48
• 5.3.6 反時限過流保護(hù)功能設(shè)計48-49
• 5.3.7 交流固態(tài)功率控制器的實(shí)現(xiàn)49-50
• 5.3.8 反延時過流保護(hù)功能測試50-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 第六章 飛機(jī)遠(yuǎn)程配電系統(tǒng)組件的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)52-58
• 6.1 RPDU仿真組件的設(shè)計52-53
• 6.2 CBIC顯示組件的設(shè)計53-56
• 6.2.1 智能終端DMT80600T080簡介53
• 6.2.2 通信協(xié)議設(shè)計53-54
• 6.2.3 界面設(shè)計54-56
• 6.3 RDC仿真組件的設(shè)計56-57
• 6.4 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 致謝63-64
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文64

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